7. Основные компоненты ядра ос. Многозадачность. Понятие монолитного ядра и микроядра.

Многозадачность – это процесс разделения процессора между несколькими задачами. Многозадачная система похожа на систе¬му, основанную на концепции «основного цикла», но с нескольки¬ми фонами. Многозадачность увеличивает эффективность исполь¬зования процессора, а также обеспечивает возможность модульной конструкции приложения.

Ядро — модули, выполняющие основные функции операционной системы, решающие внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса, такие как переключение контекста, управление памятью, обработка прерываний, работа с внешними устройствами и т. п.

Монолитное ядро - все его части работают в одном адресном простр-ве. Состоит из единственного загрузочного модуля, в котором реализованы все функции, возлагаемые на систему, и в частности, все сервисы, которые ядро предоставляет прикладным программам.

Микроядро - базовые функции ядра оформляются в виде отдельной небольшой компоненты, выполняемой в привилегированном режиме, а остальные функции ОС выполняются в пользовательском режиме с использованием примитивов микроядра. Основной сложностью использования микроядерного подхода на практике является замедление скорости выполнения системных вызовов при передаче сообщений через микроядро по сравнению с классическим подходом.

8. Состав монолитного ядра ос.

Монолитное ядро предоставляет богатый набор абстракций оборудования. Все части монолитного ядра работают в одном адресном пространстве. Это такая схема операционной системы, при которой все компоненты её ядра являются составными частями одной программы, используют общие структуры данных и взаимодействуют друг с другом путём непосредственного вызова процедур. Монолитное ядро — старейший способ организации операционных систем. Примером систем с монолитным ядром является большинство UNIX-систем.

Достоинства: Скорость работы, упрощённая разработка модулей[1].

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

User space: ПП<->Сист.библ<->Kernel space:ЯДРО<-> User space: Сервисы

Все части работают в одном адресном простр-ве

1) Планировщик 2) Системные таблицы(табл.потоков процессов, табл.семафоров) 3) Диспетчер вв-выв(обдажает табл.драйверов и устр-в, перехватывает прерыв-я от устр-в) 4)Драйвера 5)Менеджер памяти

6)TCP/IP стек протоколов – один на всю сист-у, если 2 сетевые карты-стек на каком-то ур-не им.2 копии(прикладной HTTP, представит, сеансовый-сокеты, транспортный UDP, TCP, сетевой IP v4/v6, ICMP, ARP:в ядре)

7) Система безопасности – доступ, колнтроль 8) Файловая система

9) Модуль графического интерфейса – FIREWALL, X-Windows Примеры: Linux, MS-Dos

9. Состав микроядра ос.

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. Решающим критерием «микроядерности» является размещение всех или почти всех драйверов и модулей в сервисных процессах, иногда с явной невозможностью загрузки любых модулей расширения в собственно микроядро, а также разработки таких расширений.

Достоинства: Устойчивость к сбоям оборудования, ошибкам в компонентах системы. Основное достоинство микроядерной архитектуры — высокая степень модульности ядра операционной системы. Это существенно упрощает добавление в него новых компонентов. Микроядерная архитектура повышает надежность системы, поскольку ошибка на уровне непривилегированной программы менее опасна, чем отказ на уровне режима ядра.

Недостатки: Передача данных между процессами требует накладных расходов.

Состав ядра ОСЖРВ:

1) Планировщик 2) Системные таблицы(табл.потоков процессов, табл.семафоров) 3) Диспетчер вв-выв(обдажает табл.драйверов и устр-в, перехватывает прерыв-я от устр-в) 4)Драйвера

Примеры: Symbian OS; Windows CE; OpenVMS; Mach, используемый в GNU/Hurd и Mac OS X; QNX; AIX; Minix; ChorusOS; AmigaOS; MorphOS.