74132

Внутренняя архитектура операционных систем реального времени

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Определяется как набор модулей взаимодействующих между собой внутри ядра системы и предоставляющих прикладному программному обеспечению входные интерфейсы для обращений к аппаратуре. Переход из пользовательского режима в режим ядра осуществляется через системные вызовы интерфейс ядра операционной системы. Альтернативой является построение операционной системы на основе микроядра рис. Тогда как функции операционной системы более высокого уровня выполняют специализированные компоненты серверы работающие в пользовательском режиме.

Русский

2014-12-26

47.63 KB

8 чел.

9. Внутренняя архитектура операционных систем реального времени.

По своей внутренней архитектуре ОСРВ можно условно разделить на монолитные, ОС на основе микроядра и объектно-ориентированные ОС.

ОС c монолитной архитектуры (рис. 2) определяется как набор модулей, взаимодействующих между собой внутри ядра системы и предоставляющих прикладному программному обеспечению входные интерфейсы для обращений к аппаратуре. Переход из пользовательского режима в режим ядра осуществляется через системные вызовы – интерфейс ядра операционной системы.

Основные недостатки этого принципа построения ОС: плохая предсказуемость её поведения, вызванная сложным взаимодействием модулей между собой; плохая переносимость; сложность расширения.Преимуществом таких систем является их высокое быстродействие.

Альтернативой является построение операционной системы на основе микроядра (рис. 3), работающего также в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой. Тогда как функции операционной системы более высокого уровня выполняют специализированные компоненты – серверы, работающие в пользовательском режиме. Управление и обмен данными при этом осуществляется через передачу сообщений, доставка которых является одной из основных функций микроядра, работающего в привилегированном режиме.Микроядро играет роль регулировщика. Оно проверяет сообщения, пересылает их между серверами и клиентами, и предоставляет доступ к аппаратуре. В результате микроядро обеспечивает только пять различных типов сервисов: управление виртуальной памятью; поддержка заданий и потоков; взаимодействие между процессами (Inter-Process Communication, IPC); управление поддержкой ввода-вывода и прерываниями;  сервисы хоста (host) и процессора. При таком построении операционная система работает значительно более медленно, так как часто выполняются переходы между привилегированным и пользовательским режимом. Зато система получается более гибкой – её функции можно наращивать или модифицировать, добавляя, изменяя или исключая серверы пользовательского режима. Примеры – операционные системы QNX, VxWorks.

Рис. 4. Объектно-ориентированная ОСРВ

Объектно-ориентированные операционные системы (рис. 4), в которых каждый программный компонент является функционально изолированным от других.

Основным понятием этого подхода является "объект". Объект может быть представлением как некоторых конкретных вещей – прикладной программы или документа, так и некоторых абстракций – процесса, события.

Внутренняя структура данных объекта скрыта от наблюдения. Нельзя произвольно изменять данные объекта. Для того, чтобы получить данные из объекта или поместить данные в объект, необходимо вызывать соответствующие объектные функции. Это изолирует объект от того кода, который использует его. Разработчик может обращаться к функциям других объектов, или строить новые объекты путём наследования свойств других объектов, ничего не зная о том, как они сконструированы. Это свойство называется инкапсуляцией.

Таким образом, объект предстаёт для внешнего мира в виде "чёрного ящика" с хорошо определённым интерфейсом. С точки зрения разработчика, использующего объект, пока внешняя реакция объекта остаётся без изменений, не имеют значения никакие изменения во внутренней реализации. Это даёт возможность легко заменять одну реализацию объекта другой, например, в случае смены аппаратных средств; при этом сложное программное окружение, в котором находятся заменяемые объекты, не потребует никаких изменений.

Примеры: OS-9, Taligent, WorkPlace, Cairo.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60234. Харчова промисловість України. Шоколад. Ліки чи задоволення? 140 KB
  Щорічне споживання шоколаду в різних країнах світу Додаток №8 Гра Найбільші виробники шоколаду Вступ Урок в сучасних умовах повинен носити творчий характер. Ліки чи задоволення...
60235. Хлеб – всему голова! 769.5 KB
  Цель: расширить знания детей о выращивании и изготовлении хлеба; развивать наблюдательность и познавательный интерес; воспитывать уважение к труду хлеборобов и бережное отношение к хлебу.
60236. Виховний проект «Як баба Катря хліб пече» 99.5 KB
  У чому полягає задум Для чого це потрібно Дізнатися якомога більше про дбайливе ставлення українців до хліба Щоб учні знали скільки праці покладено щоб кожного дня був на столі окраєць хліба.
60237. Будуйте храм в своїй душі 100.5 KB
  Мета: продовжувати знайомити із людськими чеснотами; довести до свідомості дітей що добро й милосердя чиняться безкорисливо; розвивати почуття доброти чуйності милосердя; викликати бажання творити добро бути милосердними й уникати злих вчинків...
60238. Перші кроки до світу інформатики 463.5 KB
  Компютерна підтримка навчальних предметів; подальший розвиток інтересу до курсу формування мовленевої інформаційної соціальної компететностей розвиток логічного мислення уваги памяті фантазії кмітливості та творчих здібностей виховання...
60239. Чайный калейдоскоп. Внеклассное мероприятие 1.92 MB
  Цель: познакомить учащихся с историей возникновения чая; происхождением и сортами чая традициями чаепития; научить правильно заваривать чай сервировать стол к чаепитию; развивать творческие способности эстетический вкус культуру поведения за столом...
60240. Позакласний захід: Рідне слово 90 KB
  Доброго дня любі шанувальники українського слова Корені українського слова проросли з найдавніших діалектів прасловянських племен рясними пагонами розвинулися в часи Давньоруської держави. відео презентація Рідна мово Сьогодні...
60241. ОСТРІВ ЗДОРОВ’Я – ДИТИНСТВА КРАЙ. ЗАВЖДИ ДЛЯ СЕБЕ ЙОГО ОБИРАЙ 60.5 KB
  Мета: Застосовуючи методи соціально-активного навчання формувати у дітей прагнення до зміцнення і збереження здоровя. Вчитель Вітаємо вас дорогі друзі у нашому дружньому крузі В нас буде свято Щоб рости і гартуватись...
60242. Скажи палінню – ні! 82.5 KB
  Мета: переконати учнів у шкідливості куріння інформування про негативний вплив тютюну на здоровя не лише того хто палить але й оточуючих; викликати негативне ставлення до цієї згубної звички інформування...