3. Архитектура ос, основные компоненты ос.

Наиболее общим подходом к структуризации операционной системы является разделение всех ее модулей на две группы:

-ядро — модули, выполняющие основные функции ОС;

-модули, выполняющие вспомогательные функции ОС.

Вспомогательные модули ОС обычно подразделяются на следующие группы:

- утилиты — программы, решающие отдельные задачи управления и сопровождения компьютерной системы, такие, например, как программы сжатия дисков, архивирования данных на магнитную ленту;

- системные обрабатывающие программы — текстовые или графические редакторы, компиляторы, компоновщики, отладчики;

- программы предоставления пользователю дополнительных услуг — специальный вариант пользовательского интерфейса, калькулятор и даже игры;

- библиотеки процедур различного назначения, упрощающие разработку приложений, например библиотека математических функций, функций ввода-вывода и т. д.

Разделение операционной системы на ядро и модули-приложения обеспечивает легкую расширяемость ОС. Чтобы добавить новую высокоуровневую функцию, достаточно разработать новое приложение, и при этом не требуется модифицировать ответственные функции, образующие ядро системы.

4. Архитектура ядра ос, Машинно-зависимые, машинно-независимые компоненты ядра.

В состав ядра входят функции, решающие внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса, такие как переключение контекстов, загрузка/выгрузка станиц, обработка прерываний. Эти функции недоступны для приложений.

Одна и та же операционная система не может без каких-либо изменений устанавливаться на компьютерах, отличающихся типом процессора или/и способом организации всей аппаратуры. Однако опыт разработки операционных систем показывает: ядро можно спроектировать таким образом, что только часть модулей будут машинно-зависимыми, а остальные не будут зависеть от особенностей аппаратной платформы. В хорошо структурированном ядре машинно-зависимые модули локализованы.

Объем машинно-зависимых компонентов ОС зависит от того, насколько велики отличия в аппаратных платформах, для которых разрабатывается ОС. Для уменьшения количества машинно-зависимых модулей производители операционных систем обычно ограничивают универсальность машинно-независимых модулей.

5. Привилегированный и пользовательский режимы процесса системного вызова.

Системный вызов позволяет приложению обратиться к операционной системе с просьбой выполнить то или иное действие. Реализация системных вызовов должна удовлетворять следующим требованиям:

-обеспечивать переключение в привилегированный режим;

-обладать высокой скоростью вызова процедур ОС;

-обеспечивать по возможности единообразное обращение к системным вызовам для всех аппаратных платформ, на которых работает ОС;

-допускать легкое расширение набора системных вызовов;

-обеспечивать контроль со стороны ОС за корректным использованием системных вызовов.

6. Организация ос с монолитным ядром.

Достоинства: Скорость работы, упрощённая разработка модулей.

Недостатки: Поскольку всё ядро работает в одном адресном пространстве, сбой в одном из компонентов может нарушить работоспособность всей системы.

Компоненты операционной системы являются не самостоятельными модулями, а составными частями одной большой программы. Такая структура операционной системы называется монолитным ядром. Монолитное ядро представляет собой набор процедур, каждая из которых может вызвать каждую. Все процедуры работают в привилегированном режиме.

Так как ядро является единой программой, перекомпиляция — это единственный способ добавить в него новые компоненты или исключить неиспользуемые.