Принципы построения операционной системы. Ядро. Микроядерная архетектураЯдро операционной системы в компьютерах — основная программа операционной системы. Обеспечивает управление аппаратной частью компьютера, распределение ресурсов, управление процессами, поддержку файловых систем, управление памятью и т.п. Архитектура «микроядро» означает, прежде всего, построение ОС по принципу модульности, а размер ядра играет не главную роль. При этом микро- ядро реализует базовые функции операционной системы, на которые опираются другие системные службы и приложения. Основная проблема при конструиро- вании микроядерной ОС – это выделение функций системы, которые можно вы- вести из ядра. Функциональные возможности такой системы наращиваются не путем добавления новых функций в микроядро, а за счет подключения новых процессов, обеспечивающих дополнительный сервис. Поэтому поддержка фай- ловой системы, сетевой обработки, графического интерфейса и других сервисов. Микроядро обладает минимальным набором системных утилит не является функцией микроядра, как в других ОС. Эти сервисы обеспечиваются отдельными процессами. Лежащие вне микроядра компоненты, пользуясь сред- ствами микроядра для обмена сообщениями, взаимодействуют непосредственно. Микроядро лишь проверяет корректность сообщений, организует их передачу и обеспечивает доступ к аппаратуре.
Объекты ядра ОС
-Процессы --Файлы -События -Потоки -Семафоры -Мьютексы -Каналы -Файлы, проецируемые в память. Типы архитектур ядер операционных систем Монолитное ядро предоставляет богатый набор абстракций оборудования. Все части монолитного ядра работают в одном адресном пространстве. Модульное ядро — современная, усовершенствованная модификация архитектуры монолитных ядер операционных систем компьютеров. Микроядро предоставляет только элементарные функции управления процессами и минимальный набор абстракций для работы с оборудованием. Бо́льшая часть работы осуществляется с помощью специальных пользовательских процессов, называемых сервисами. Достоинства: Устойчивость к сбоям оборудования, ошибкам в компонентах системы. Недостатки: Передача данных между процессами требует накладных расходов. Экзоядро — ядро операционной системы компьютеров, предоставляющее лишь функции для взаимодействия между процессами и безопасного выделения и освобождения ресурсов. Предполагается, что API для прикладных программ будут предоставляться внешними по отношению к ядру библиотеками (откуда и название архитектуры). Наноядро — архитектура ядра операционной системы компьютеров, в рамках которой крайне упрощённое и минималистичное ядро выполняет лишь одну задачу — обработку аппаратных прерываний, генерируемых устройствами компьютера. Гибридные ядра это модифицированные микроядра, позволяющие для ускорения работы запускать «несущественные» части в пространстве ядра.
|
