Вопрос 20

Микроядро — это минимальная реализация функций ядра операционной системы.

Базовые сервисы операционной системы:

1. управление адресным пространством оперативной памяти.

2. управление адресным пространством виртуальной памяти.

3. управление процессами и потоками (нитями).

4. средства межпроцессной коммуникации.

Все остальные сервисы ОС, в классических монолитных ядрах предоставляемые непосредственно ядром, в микроядерных архитектурах реализуются в адресном пространстве, отличном от пространства ядра, и называются сервисами. Примерами таких сервисов, выносимых в пространство пользователя в микроядерных архитектурах, являются сетевые сервисы, файловая система, драйверы.

Основное достоинство микроядерной архитектуры — высокая степень модульности ядра операционной системы. Это существенно упрощает добавление в него новых компонентов. В микроядерной операционной системе можно, не прерывая её работы, загружать и выгружать новые драйверы, файловые системы и т. д.

Вопрос 21

Монолитная система ОС проектируется как набор программ, состоящий из модулей, скомпонованных в единое целое. При построении монолитной системы необходимо скомпилировать отдельный модуль, а затем связать их вместе в единый файл с помощью компоновщика. Монолитные системы могут быть структурированными. Такая организация предполагает след. Структуру:

1. Главная программа, которая вызывает требуемые сервисные процедуры.

2. Набор сервисных процедур, реализованных системными вызовами;

3. Набор утилит, обслуживающий сервисные процедуры.

Вопрос 22

Многоуровневые системы представляют собой ОС, как иерархию уровней. Уровень может взаимодействовать только с соседним уровнем.

Основные принципы:

-минимизация функциональности клиентских компонентов;

-освобождение сервера баз данных от несвойственных ему функций.

Основные задачи:

-повышение производительности системы;

-повышение структурированности программных систем;

-потребность в интеграции различных приложений в едином интерфейсе.

Вопрос 23

Систе́ма виртуа́льных маши́н (СВМ) — операционная система для ЕС ЭВМ, аналог системы VM фирмы IBM.

Архитектурно СВМ состояла из нескольких независимых компонентов. Центральным компонентом был монитор виртуальных машин, который управлял аппаратурой реальной ЭВМ и реализовывал набор виртуальных машин с заданной конфигурацией. Остальные компоненты представляли собой операционные системы или системонезависимые программы виртуальных машин, работавшие под управлением МВМ: подсистема диалоговой обработки, подсистема сетевой передачи файлов , подсистема логической коммутации абонентских пунктов , подсистема анализа дампов, подсистема дистанционной передачи файлов, подсистема контроля технических средств, средства генерации и обслуживания.

Вопрос 24 Виртуальные машины Виртуальные машины – это вычислительная среда, набор ресурсов и правил работы в которые формируется в другой некой вычислительной среде. ОС «знает» обо всех ресурсах и возможностях используемого оборудования и управляет им напрямую. Если между ОС и ВС присутствует еще один программный уровень , тогда ОС получает только ту информацию ,которую предоставляет ей программный уровень. Использование программного уровня для формирования набора вычислительных ресурсов и правил работы составляют основу ВМ. Виртуальная машина Гипервизор Благодаря гипервизору у всех на данном компьютере ОС создается иллюзия ,что они единственные. Использование ОС на одной из серверной платформе дает ряд преимуществ : 1)можно полностью задействовать ресурсы очень мощных серверов. 2)обеспечить обратную совместимость для унаследованных программ . 3)Распределить приложения между собой.

Хостовые вирт. машины. Приложения ВМ разделяются на промежуточный программный уровень, ОС и приложения, работающие в этой ОС. Преимущества этой схемы:1)позволяет работать с унаследованными программами;2)отделяет приложения от остальной системы. Вирт. машины уровня приложений. ВМ сочетают в себе промежуточный программный уровень с ОС. Вирт. машина Java выполняется как приложение в исходной среде, а приложения работают уже на вирт. машине. Преимущество состоит в том, что программа на Java будет работать в любой вирт. машине Java без компиляций. Параллельная вирт. машина. В этом случае промежуточный программный уровень имеет вид программного демона или серверной программы, которая наряду с набором библиотечных вызовов должна быть скомпилирована в приложение, предназначенное для работы с параллельными ВМ.

Вопрос 25 экзоядро Экзоядро — ядро операционной системы компьютеров, предоставляющее лишь функции для взаимодействия между процессами и безопасного выделения и освобождения ресурсов. В традиционных операционных системах ядро предоставляет не только минимальный набор сервисов, обеспечивающих выполнение программ, но и большое количество высокоуровневых абстракций для использования разнородных ресурсов компьютера: оперативной памяти, жестких дисков, сетевых подключений.  Основная идея операционной системы на основе экзоядра состоит в том, что ядро должно выполнять лишь функции координатора для небольших процессов, связанных только одним ограничением — экзоядро должно иметь возможность гарантировать безопасное выделение и освобождение ресурсов оборудования. 

Вопрос 26. Клиент-сервер. Является наиболее совершенной с точки зрения расширяемости и переносимости ОС. Идея: Все компоненты ОС разделяются на программы-поставщики услуг (программы-серверы выполняют определенные действия по запросам других программ) и программ-потребителей услуг (программы-клиенты обращающиеся к серверам для выполнения определенных действий). Программа может быть клиентом и сервером. Запущенные в системе процессы-серверы постоянно находятся в состоянии ожидания. Процессы клиенты посылают серверам запросы на оказание требуемых им услуг, получив запрос от клиента сервер выполняет его при этом он сам может обратиться за услугами к другим серверам. Клиент и сервер никогда не общаются напрямую. Если некий процесс нуждается в некоторой услуге со стороны ОС то он посылает соответствующее сообщение диспетчеру в составе микроядра ОС получив запрос микроядро находит сервер и переадресовывает ему запрос клиента. Преимущества: переносимость, расширяемость, гибкость. Минусы: производительность.