Ответы к операционным системам. Вопросы по дисциплине Операционные системы
 Скачать 1.44 Mb.
|
|
Концепции построения ОС Абстрактные машины Процессор вместе с ОС можно рассматривать как машину, которая исполняет программы пользователя ЭВМ путем вызова функций ОС. Такую машину можно рассматривать как машину, реализованную с помощью программного обеспечения. Эту машину можно называют как абстрактную. Абстрактная машина реализует сложные операции посредством серии простых операций. При этом архитектура ОС представляет собой набор «слоев» (рис. 1.5). Каждый такой слой – абстрактная машина. Чем выше слой в иерархии слоев, тем больше унификация. Чем ниже слой, тем более примитивные, атомарные функции он реализует. Например, на верхнем слое определена функция «Создать файл», выполнение этой функции требует использования «примитивных функций» нижнего слоя: «Отыскать свободный блок на диске», «Запись байтов в блоки», «Обновление таблицы файлов ОС». Таким образом, для выполнения определенного действия выполняется обращение к верхнему слою иерархию, который затем обращается к нижним слоям иерархии для выполнения нужного действия. Несколько абстрактных машин образуют единую архитектуруОС. Абстрактные машины коммутируются друг с другом посредством стандартного интерфейса. В результате возникает иерархическая организация ОС. Верхний слой образует стандартная библиотека системных функций. Обращение к такой функции – системный вызов, который выполняется в режиме ядра. Монолитная архитектура Верхний слой в таких системах состоит всего из одной – главной функции, которая перехватывает вызов системных функций ОС и переадресует их сервисным функциям нижележащего слоя. Эти сервисные функции в свою очередь выполняют вызов соответствующих функций нижележащего слоя. Такие функции называют вспомогательными. Концептуальная схема монолитной ОС показана на рис. 1.6.  Микроядерная архитектура При таком подходе в привилегированном режиме работает только очень небольшая часть ОС, называемая микроядром. Концепция микроядерной архитектуры показана на рис. 1.7.  В идеальном случае микроядро может состоять только из средств передачи сообщений, средств взаимодействия с аппаратурой, средств доступа к механизмам привилегированной защиты. Временная диаграмма системного вызова для микроядерной архитектуры показана рис. 1.8.  Системный вызов выполняется в два этапа, так как в микро ядерной архитектуре для взаимодействия с ядром ОС используется набор серверов, работающих в пользовательском режиме. На рис. 1.9 представлена схема организации микроядерной ОС.  |