Операционные системы: архитектура и управление процессами. Макаров П.С. - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

38
Наиболее общим подходом к структуризации операционной системы яв-
ляется разделение всех ее модулей на две группы:
• ядро – модули, выполняющие основные функции ОС;
• модули, выполняющие вспомогательные функции ОС.
Модули ядра выполняют такие базовые функции ОС, как управление
процессами, памятью, устройствами ввода-вывода и т. п. Ядро составляет серд-
цевину операционной системы, без него ОС является полностью неработоспо-
собной и не сможет выполнить ни одну из своих функций.
В состав ядра входят функции, решающие внутрисистемные задачи орга-
низации вычислительного процесса, такие как переключение контекстов, за-
грузка/выгрузка страниц, обработка прерываний. Эти функции недоступны для
приложений. Другой класс функций ядра служит для поддержки приложений,
создавая для них так называемую прикладную программную среду. Приложения
могут обращаться к ядру с запросами – системными вызовами – для выполне-
ния тех или иных действий, например, для открытия и чтения файла, вывода
графической информации на дисплей, получения системного времени и т. д.
Функции ядра, которые могут вызываться приложениями, образуют интерфейс
прикладного программирования – API.
Функции, выполняемые модулями ядра, являются наиболее часто исполь-
зуемыми функциями операционной системы, поэтому скорость их выполнения
определяет производительность всей системы в целом. Для обеспечения высо-
кой скорости работы ОС все модули ядра или большая их часть постоянно на-
ходятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными.
Ядро является движущей силой всех вычислительных процессов в ком-
пьютерной системе, и крах ядра равносилен краху всей системы. Поэтому раз-
работчики операционной системы уделяют особое внимание надежности кодов
ядра, в результате процесс их отладки может растягиваться на многие месяцы.
Обычно ядро оформляется в виде программного модуля некоторого спе-
циального формата, отличающегося от формата пользовательских приложений.
Термин «ядро» в разных ОС трактуется по-разному. Одним из опреде-
ляющих свойств ядра является работа в привилегированном режиме. Этот во-
прос будет рассмотрен в следующем разделе.
Остальные модули ОС выполняют весьма полезные, но менее обязатель-
ные функции. Например, к таким вспомогательным модулям могут быть отне-
сены программы архивирования данных на магнитной ленте, дефрагментации
диска, текстового редактора. Вспомогательные модули ОС оформляются либо в
виде приложений, либо в виде библиотек процедур.
Поскольку некоторые компоненты ОС оформлены как обычные прило-
жения, то есть в виде исполняемых модулей стандартного для данной ОС фор-
мата, то часто бывает очень сложно провести четкую грань между операцион-
ной системой и приложениями.
Решение о том, является ли какая-либо программа частью ОС или нет,
принимает производитель ОС. Среди многих факторов, способных повлиять на

Страницы