Структура ос

Структуру ОС можно определить как состоящую из ядра и вспомогательных модулей. Ядро выполняет основные функции: управление процессами, памятью, устройствами ввода/вывода. Код ядра выполняется в привилегированном режиме. Вспомогательные модули расширяют возможности ОС (это приложения, оболочки, утилиты и др.)

По типу архитектуры ядра ОС делятся на:

1. ОС с монолитным ядром. Ядро – одна программа, работающая в привилегированном режиме.

2. ОС со слоистым ядром. Компоненты ОС образуют уровни с хорошо продуманной функциональностью и интерфейсом. Также работает в привилегированном режиме.

3. ОС с микроядром. Микроядро выполняет минимум функций по управлению аппаратурой (обычно реализуется на ассемблере, т.е. они являются машинно-зависимыми). Выполняет некоторые функции управления процессами и обработкой прерываний. Система клиент-сервер.

4. ОС с экзоядром. Позволяет собрать ОС с использованием большой библиотеки функций. В ядре реализованы лишь минимально необходимые функции для реализации этой сборки и взаимодействия программ.

По количеству и качеству реализуемых функций ОС делятся на:

1. Дисковые ОС. Обычно являются однозадачными, представляют собой набор резидентных программ. После загрузки приложения в память DOS передает ей управление. ОС – DOS.

2. ОС общего назначения. Максимум функций, рассчитаны на интерактивную работу одного или нескольких пользователей в режиме разделения времени. Требования ко времени реакции системы не предъявлены (минимальны). Защита пользовательских данных.

ОС – UNIX, Windows 2000+.

3. Системы виртуальных машин. Допускают одновременную работу нескольких программ. Характерен режим разделения времени.

ОС – Window и др.

4. Системы реального времени. Для обеспечения разработки приложений реального времени – программ, управляющих некомпьютерным оборудованием. Многопоточность, гарантированное время реакции, простой доступ к таймеру и внешним устройствам.

5. Системы кросс-разработки. Для разработки программ двухмашинной конфигурации.

6. Системы промежуточных типов. Все остальные.

По родственным связям ОС делятся на:

1. Семейство ОС для больших компьютеров. ОС: OS/390, IBM VM;

2. Семейство Unix;

3. CP/M.

В настоящее время доминируют 2 класс ОС:

• Windows. На персональных компьютерах, в сетях, на клиентских компьютерах. Удобный графический интерфейс. Пользователи – от новичков до профессионалов. (-) – ненадежны;

• UNIX. На мощных серверах и рабочих станциях. Используются в качестве серверной ОС. Предназначены в основном для профессионалов. Основная цель – создание окружения, удобного для развития программ.

(+) – достаточно надежны. Томпсон и Ритчи.

Выбор ОС зависит от предъявляемых требований и часто является нетривиальной задачей. Пример:

• Задача управления промышленным или исследовательским оборудованием заставляют делать выбор между специализированными ОС реального времени и некоторыми ОС общего назначения, которые тоже позволяют выполнить эти работы.

• Задача автоматизации конторской работы не предъявляется особых требований к надежности, производительности и времени реакции системы.

Одной из проблем ряда ОС является их закрытость. Альтернативным решением по отношению к закрытым платформам (фирменный интерфейс) является концепция открытых систем. Эту задачу предлагают решить с помощью открытых стандартов:

• Стандартные сетевые протоколы (TCP/IP);

• Стандартные форматы данных (пока единого формата нет);

• Стандартные интерфейсы (один из первых – стандарт ANSI).