Иерархическая структура ОС

Назначение и функции ОС.

ОС(ГОСТ)- сис-ма программ, предназн-я для обесп-я опред-го уровня эффективности ВС за счет автоматизиров-го управления, ее работой и предост-я пользоват-м опред-го рода услуг.

ОС- набор прогр-х средств, кот-е созданы для управления рес-сами выч-й сис-мы.

Ресурсы выч-й сис-мы: операт-я память; время работы центр-го проц-ра; внешние устр-ва; программы и данные.

Функции ОС: отслежив-е сост-я рес-са; определ-е потребит-ля на исп-е ресурса, его пот ребности в ресурсе по времени и объему; выделение ресурса; освобожд-е рес-са после его использ-я.

Часто ф-ции по отношению к рес-сам называют подсистемами: подсис-ма управл-я проц-ми, памятью; подсис-ма упр-я внешними устр-вами; подсис-ма упр-я файлами.

Основные показатели функционирования ОС.

Группы показ-й:

1) Группа эксплуатации: совместимость; аппаратная завис-ть и перенос-ть ОС; удобство работы польз-й.

2) Группа дальнейшего развития: расширяемость.

3) Общие показатели функц-я: надежность; пропускная спос-ть; реактивность системы.

Совместимость- возм-ть ОС вып-ть прилож-я (прогр), напис-е для других ОС

Аппар-я зав-ть и перенос-ть- опред-ся кол-вом аппаратно-зав-х ОС. Чем меньше аппар-но зав-х модулей, тем лучше рассматр-е характ-ки (показ-ли).

Удобство работы польз-й- комплексная оценка работы с пом-ю данной ОС, ее интерфейс, мультизадачность, встроенная справочная система итд

Расширяемость- возм-ть наращивания вып-х функций без существ-х затрат на измен-е ее кода.

Надежность- спос-ть ОС вып-ть свои ф-ции при возникновении нештатных ситуаций.

Пропускная спос-ть- кол-во задач, вып-х ОС за единицу времени.

Реактивность- интервал времени между запросом и ответом.

Ядерная структура ОС.

Все компон-ты ОС разделяются на ядро(выполн-т основн ф-ции) и модули (вып вспомог-е ф-ции). Модули ядра управляют: процессами; операт-й пам-ю и полностью определ-т производит-ть вычисл сис-мы в целом. Прогр ядра работают в режиме супервизера (привилегиров-м).

Режим супервизера предполагает возм-ть вып-я любой команды из набора команд ЭВМ. Вспомог-е модули раб-т в польз-м режиме и следоват-но испыт-т ограничения на наиб-ее важные операции: переключ-е задач; управл-е операт памятью итд.

вспомог Пользоват-й режим

модули.

Библиот-ки

 

Режим супервизера

 

 

Польз-е прогр и спомог-е модули обр-ся к ядру за вып-ем определ-х ф-ций. Перечень таких ф-ций сост-т интерфейс прикладн-го прогр-я.

+: надежность, уст-ть работы, надежная защита адресного простр-ва программ от вмеш-ва других задач, легкая расширяемость ОС.

-: низкое быстрод-е, связ-е с переходом польз-ль--супервизер--польз-ль.

Иерархическая структура ОС.

Аппаратные ср-ва

Ядро

Модули

 

В этом случае ОС предст-ся в виде иерархически связ-х слоев. Таким обр-м, ни одно прилож-е не может обрат-ся к аппарат-му уровню, минуя ядро ОС. В соотв-вии с этим подходом сис-ма сост-т из иерархии слоев. Кажд слой обслуж-т вышележ-й слой, вып-яя для него некот-й набор ф-ий, кот и сост-т межлинейный интерфейс. Стандартизир-ся только межслойн интерфейс, тоесть взаимод-е слоев друг с другом, а связи между модулями в пред-х слоях могут быть произвольными. При вып-нии опред-х ф-ций прогр модуль опред-го слоя может обр-ся к любому другому модулю этого же слоя или обр-ся за помощью к нижележ-му слою через межслойный интерфейс.

Структура ядра: такие же как выше кружки вложенные др в друга,их шесть. В центре какое-то А,а следующие пять составляют ядро, пронумерованы и соответствуют слоям:

1. Слой аппар-й поддержки: спец-но созданные для ОС тех-е устр-ва. Имеют след-е ф-ции: ср-ва переключ-я задач; система прер-й; система таймер; ср-ва защиты задач в операт-й памяти; ср-ва работы в режиме супервизера.

2. Машинно-зависимый слой: прогр-е модули, в кот-х отраж-ся специфика аппар-й платформы ЭВМ.

3. Базовые механизмы ядра: вып-т наиб-ее важные операции языка: диспетчеризация проц-в; переключ-е контекстов потоков; перемещение страниц памяти.

4. Менеджеры рес-сов: вып-т ф-ции по управл-ю ресурсами.

5. Интерфейс сис-мы вызовов: обеспеч-т взаимод-е ядра с прилож-ми и утилитами.

+: легкая расшир-сть; низкая аппар-я зависимость; высокая степень перенос-ти ОС.

-: трудоемк-ть модификации слоев; не всегда выдерж-ся универс-ть межслойного интерфейса.