24546

Ядро и вспомогательные модули ОС

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Ядро и вспомогательные модули ОС.3 Ядро и вспомогательные модули операционной системы. Все модули ОС разделяются на две группы: ядро и вспомогательные модули. Ядро – наиболее часто используемые модули ОС выполняющие основные ее функции: управление процессами памятью устройствами ввода вывода и т.

Русский

2013-08-09

95.57 KB

52 чел.

Вопрос 9. Ядро и вспомогательные модули ОС.

§3.3 Ядро и вспомогательные модули операционной системы.

Все модули ОС разделяются на две группы: ядро и вспомогательные модули.

Ядро – наиболее часто используемые модули ОС, выполняющие основные ее функции: управление процессами, памятью, устройствами ввода/вывода и т.д. Модули ядра образуют основу ОС, без них она не работоспособна, и не сможет выполнить ни одну из своих функций.

Функции, выполняемые модулями ядра, являются наиболее часто используемыми функциями операционной системы, поэтому скорость их выполнения определяет производительность всей системы в целом. Для обеспечения высокой скорости работы ОС все модули ядра или большая их часть постоянно находятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными.

Для повышения надежности ядро обычно оформляется в виде программного модуля некоторого специального формата, отличающегося от формата пользовательских приложений.

Ядро имеет многослойную структуру, образованную следующими слоями (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Многослойная структура ядра ОС

Средства аппаратной поддержки ОС обеспечивают поддержку привилегированного режима, систему прерываний, переключение контекстов процессов, защиту областей памяти. Типичный набор средств аппаратной поддержки в современных ОС включает в себя специальные регистры процессора, специальные области оперативной памяти и т. д.

Машинно-зависимые компоненты ОС. Этот слой образуют модули, в которых отражается специфика аппаратной платформы ВС. В идеале этот слой полностью экранирует вышележащие слои ядра от особенностей аппаратуры, что позволяет разрабатывать вышележащие слои на основе машинно-независимых модулей (например, слой HAL ОС Windows NT).

Базовые механизмы ядра. Этот слой выполняет наиболее примитивные операции ядра: переключение контекстов процессов, диспетчеризацию прерываний, перемещение страниц из памяти на диск и обратно. Модули данного слоя не принимают решений о распределении ресурсов – они только обрабатывают принятые «наверху» решения.

Менеджеры ресурсов. Это слой мощных функциональных модулей, реализующих стратегические задачи по управлению основными ресурсами ВС. На данном уровне работают менеджеры (диспетчеры) процессов, ввода/вывода, файловой системы и оперативной памяти. Каждый из менеджеров ведет учет свободных и используемых ресурсов определенного типа и планирует их распределение в соответствии с запросами приложений. Внутри слоя менеджеров существуют тесные взаимосвязи. Например, при создании процесса менеджер процессов обращается к менеджеру памяти с запросом о выделении процессу области памяти для размещения программы и данных.

Интерфейс системных вызовов. Это самый верхний слой ядра, который непосредственно взаимодействует с приложениями, образуя прикладной программный интерфейс ОС. Например, в ОС Windows это APIapplication program interface.

Ядро ОС взаимодействует напрямую с аппаратурой ВС, а посредством системных вызовов с работающими приложениями. Разбиение ядра ОС на слои и способы взаимодействия между ними достаточно условны и отличаются в различных ОС.

Вспомогательные модули выполняют вспомогательные функции: дефрагментация диска, архивирования данных, игры, текстовые и графические редакторы и т.д. Вспомогательные модули оформляются в виде библиотек или в виде обычных приложений и загружаются в оперативную память только на время их исполнения, т. е. являются транзитными.

Поскольку некоторые компоненты ОС оформлены как обычные приложения, четкой границы между ОС и приложениями не существует (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Нечеткость границы между ОС и приложениями

Вспомогательные модули ОС обычно подразделяются на следующие группы:

- утилиты – программы, решающие отдельные задачи управления и сопровождения компьютерной системы, например, программы сжатия дисков, архивирования данных;

- системные обрабатывающие программы – текстовые или графические редакторы, компиляторы, компоновщики, отладчики;

- программы предоставления пользователю дополнительных услуг – специальный вариант пользовательского интерфейса, калькулятор, игры;

- библиотеки процедур различного назначения, упрощающие разработку приложений, например библиотека математических функций, функций ввода-вывода и т. д.

Для выполнения своих задач вспомогательные модули ОС и другие приложения обращаются к функциям ядра посредством системных вызовов (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Взаимодействие приложений с ядром ОС

Разбиение всех модулей ОС на две группы (ядро и вспомогательные модули) присуще всем ОС. Разделение операционной системы на ядро и модули-приложения обеспечивает легкую расширяемость ОС. Чтобы добавить новую высокоуровневую функцию, достаточно разработать новое приложение, и при этом не требуется модифицировать ответственные функции, образующие ядро системы.

В зависимости от способа взаимодействия ядра и вспомогательных модулей, различают две основные архитектуры ОС: классическая архитектура и микроядерная архитектура.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24562. Направления и методы работы психолога в образовательном учреждении 52.5 KB
  Психологическая диагностика В компетенцию и обязанности детского психолога входит выявление особенностей психического развития ребенка сформированности определенных психологических новообразований соответствия уровня развития умений знаний навыков личностных и межличностных особенностей возрастным ориентирам требованиям общества и др. Изучение проявлений отдельных симптомов психического состояния ребенка и личностных свойств в целом; уровня развития психологических функций с учетом возраста и образования. Получение данных о динамике...
24563. Психологическая помощь семье в перинатальный период 52 KB
  Очень часто этот термин используется в более широком смысле включая всю беременность роды и первый год жизни ребенка. Психологическая помощь семье планирующей завести ребенка. Мотивы желания иметь ребенка разнообразны. Рождение ребенка в критической ситуации а зачастую попытка разрешить ее с помощью беременности и родов отрицательно влияет на успешность установления раннего диалога в системе мать дитя способствует формированию отклонений семейного воспитания.
24564. Психологическая помощь в экстремальных ситуациях 72.5 KB
  Конфликты их значение для развития человека и социума. Условия и факторы возникновения конфликтов. Конфликт – это столкновение противоположно направленных несовместимых друг с другом тенденций в сознании отдельно взятого индивида в межличностных отношениях индивидов или групп людей связанное с острыми отрицательными эмоциональными переживаниями По значению для человека и социума конфликты делятся на конструктивные созидательные позитивные и деструктивные разрушительные негативные. Положительное воздействие конфликта часто...
24565. Подходы к завершению и разрешению социально-психологических конфликтов 52.5 KB
  СПК это наиболее осознаваемые челом и максимально зависящие от него конфликты основные субъективные конфликты инициируемые сторонами ради достижения своих целей. Решить такие кты достаточно трудно и требует желания работы с обеих сторон. Завершение кта это отсутствие его внешнего проявления которое может выражаться в победе 1 из сторон достижение взаимоприемлемого решения сторонами достижение компромисса полное прекращение взаимодействия утрата объекта или интереса к нему изменение отношений мду сторонами и т. Решение кта ...
24566. Методы изучения отклоняющегося поведения 66.5 KB
  ОП девиантное ДП – это поведение личности или группы противоречащее наиболее важным социальным нормам принятым в конкретное время в конкретном обществе. соц. Зимбарда Стенфордский тюремный экспт – формы агрессивного поведя вынуждаются ситуацией соц. и особтях ее соц.
24567. Особенности работы с девиантным поведением 78.5 KB
  личности или группы противоречащее наиболее важным социальным нормам принятым в конкретное время в конкретном обществе. соц. Методы работы и воздя на личность с ДП: соц. контроль и соц.
24568. Арттерапии и ее применение в психологической практике 70 KB
  Особенности АТ процесса: это открытая динамическая живая сма кот состоит из клиента продукта творчества психолог внутр механизм для достижения результатов находится в самом процессе творчества. эмоциям гармонизация внутр состя устранение или ослабление имеющихся у больных симптомов связ с психич. Коррекционные возможности АТ: развитие и усиление внимания к своим чувствам и переживаниям что повышает самооценку; сам процесс твва дающий возмть свободно вырть свои чувва потрти и фантазии в виде продуктов твва и являющегося...
24569. Психологические аспекты планирования карьеры сотрудников в организации 68.5 KB
  ; род занятий профессия; последть и комбинация ролей кот. Карьерные установки это то что личность стремиться достичь в проф. Организация конся по вопросам карьеры: Проф. выбора профессии – все методики проф ориент.
24570. Обработка металлов давление в металлургическом производстве 264 KB
  В промышленности и сельском хозяйстве изложение технологии описывается в документах, именуемых операционная карта технологического процесса (при подробном описании) или маршрутная карта (при кратком описании). В сценическом искусстве технология исполнения спектаклей, пьес, съёмки кинофильмов