Вспомогательные модули ОС обычно подразделяются на следующие группы:

●​ утилиты – программы, решающие отдельные задачи управления и

сопровождения компьютерной системы, например, программы сжатия диска,

архивирования и т.д.

●​ системные обрабатывающие программы – текстовые и графические редакторы,

компиляторы, компоновщики, отладчики; ●​ программы дополнительных услуг – специальный вариант пользовательского

интерфейса, калькулятор, игры;

●​ библиотеки процедур – библиотека математических функций, функций

ввода/вывода и т.д.

15. Классическая архитектура ОС. Монолитные и многослойные ОС.

Вся ОС работает как единая программа в режиме ядра. Монолитная ОС написана как набор процедур, связанных в одну большую исполняемую программу. Каждая процедура имеет возможность при необходимости вызвать другую. Все процедуры работают в привилегированном режиме. Для монолитной операционной системы ядро совпадает со всей системой. Монолитное ядро - старейший способ организации операционных систем.

Такая организация ОС предполагает следующую структуру:

●​ Главная программа, которая вызывает требуемые сервисные процедуры. ●​ Набор сервисных процедур, реализующих системные вызовы.

●​ Набор утилит, обслуживающих сервисные процедуры.

Многослойная ОС - организация ОС как иерархии уровней с хорошо определенными связями между ними, так чтобы объекты уровня N могли вызывать только объекты из уровня N-1.

Нижним уровнем в таких системах обычно является аппаратура, верхним уровнем интерфейс пользователя. Чем ниже уровень, тем более привилегированные команды и действия может выполнять модуль, находящийся на этом уровне. Уровни образуются группами функций операционной системы - файловая система, управление процессами и устройствами и т.п. Прикладные программы или модули самой операционной системы передают запросы вверх и вниз по этим уровням. Они хорошо реализуются, но сложны в разработке так как трудно рассчитать порядок слоев и что к какому слою относится, системы менее эффективны чем монолитные ОС.

Ядро может состоять из следующих слоев:

-​ средства аппаратной поддержки (система прерываний, средства переключения контекстов процессов, средства поддержки привилегированного режима, средства защиты областей памяти и т. д.);

-​ машинно-зависимые компоненты ОС; в идеале этот слой полностью экранирует вышележащие слои ядра от особенностей аппаратуры (пример – слой HAL ОС

Windows NT);

-​ базовые механизмы ядра, этот слой выполняет наиболее примитивные операции ядра, реализует решения о распределении ресурсов, принятые на более высоком уровне;

-​ менеджеры ресурсов; слой состоит из мощных функциональных модулей,

реализующих стратегические задачи по управлению основными ресурсами ОС;

-​ интерфейс системных вызовов является самым верхним слоем ядра и взаимодействует непосредственно с приложениями и системными утилитами, образуя прикладной программный интерфейс ОС.

16. Микроядерная архитектура ОС.

В микроядерной архитектуре в привилегированном режиме остается работать только очень небольшая часть ОС, называемая микроядром. Микроядро защищено от остальных частей ОС и приложений. В состав микроядра обычно входят

машинно-зависимые модули, а также модули, выполняющие базовые функции ядра по управлению процессами, обработке прерываний, управлению виртуальной памятью, пересылке сообщений и управлению устройствами ввода/вывода, которые практически

невозможно выполнить в пользовательском режиме. Все остальные функции ядра

оформляются в виде приложений, работающих в пользовательском режиме, которые теперь называются серверами ОС.

Клиент, которым может быть либо другой компонент ОС, либо прикладная

программа, запрашивает сервис, посылая сообщение на сервер. Микроядро, работающее в привилегированном режиме, доставляет сообщение нужному серверу,

сервер выполняет операцию, после чего ядро возвращает результаты клиенту с

помощью другого сообщения Поддержка этого механизма является одной из главных задач микроядра.