3) Основные принципы проектирования операционных систем

1 Принцип функциональной избирательности – в ОС выделяется некоторая часть важных модулей, которая постоянно должна находится в ОП для более эффективной организации вычислительного процесса. Эту часть наз ядром. Помимо программных модулей есть транзактные модули, кот загружаются в ОП по мере необходимости.

3. Принцип функциональной избыточности – этот принцип учитывает возможность проведения одной и той же работы разными способами.

4. Принцип виртуализации. Исп. понятие виртуальная машина - любая ОС является средством распределения ресурсов организуя по определенным правилам управление процессами, скрывает от пользователей и его приложений реальные аппаратные ресурсы. В результате пользователь использует виртуальную машины как некое устройство способное воспринимать и выполнять команды .

5. Принцип совместимости – совместимость - способность ОС выполнять проги написанные для других ОС или для более ранних версий данной ОС, а также для другой аппаратной платформы.

6. Принцип открытой и наращиваемой ОС – открытая ОС доступна для анализа системным специалистам обслуживающим ВЧ (ос семейства unix). Наращиваемая (модифицируемая) ОС позволяет вводить в состав ОС новые модули , совершенствовать существующие.

7. Принцип мобильности (переносимости) – при написании переносимой ОС руководствуются правилами: 1) большая часть ОС должна быть написана на языке который имеется во всех системах на которые в дальнейшем планируется ОС (на стандартизированном машинонезависимом языке СИ), 2) необходимо минимизировать те части кода которые непосредственно взаимодействуют с аппаратными средствами такие коды рекомендуется помещать в изолир модули при переносимости ОС с одной платформы на другую переписываются только они.

ОС является сердцевиной сетевого программного обеспечения, она создает среду для выполнения приложений и во многом определяет, какими полезными для пользователя свойствами эти приложения будут обладать. В связи с этим рассмотрим требования, которым должна удовлетворять современная ОС.

Главным требованием, предъявляемым к ОС, является способность выполнения основных функций: эффективного управления ресурсами и обеспечения удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Современная ОС, как правило, должна реализовывать мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, поддерживать многооконный интерфейс, а также выполнять многие другие, совершенно необходимые функции. Кроме этих функциональных требований к операционным системам предъявляются не менее важные рыночные требования. К этим требованиям относятся:

• Расширяемость. Код должен быть написан таким образом, чтобы можно было легко внести дополнения и изменения, если это потребуется, и не нарушить целостность системы. Расширяемость может достигаться за счет модульной структуры ОС, при которой программы строятся из набора отдельных модулей, взаимодействующих только через функциональный интерфейс. Новые компоненты могут быть добавлены в ОС модульным путем, они выполняют свою работу, используя интерфейсы, поддерживаемые существующими компонентами.

Прекрасные возможности для расширения предоставляет подход к структурированию ОС по типу клиент-сервер с использованием микроядерной технологии. В соответствии с этим подходом ОС строится как совокупность привилегированной управляющей программы и набора непривилегированных услуг-серверов. Основная часть ОС может оставаться неизменной в то время, как могут быть добавлены новые серверы или улучшены старые.

• Переносимость. Код должен легко переноситься с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы (которая включает наряду с типом процессора и способ организации всей аппаратуры компьютера) одного типа на аппаратную платформу другого типа, делая при этом по возможности небольшие изменения в коде.

• Надежность и отказоустойчивость. Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда предсказуемыми, а приложения не должны быть в состоянии наносить вред ОС.

• Совместимость. ОС должна иметь средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем. Кроме того, пользовательский интерфейс должен быть совместим с существующими системами и стандартами.

• Безопасность. ОС должна обладать средствами защиты ресурсов одних пользователей от других.

• Производительность. Система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа.