Операционни системи


Категория на документа: Други


Архитектура на ОС
15.03.2011г.
Като софтуер ОС трябва да отговаря на някои изисквания за:
1. Надеждност и стабилност
2. Защита -ОС да ограничи влиянието на потребителските програми една в/у друга или пък в/у кода на операционната система.
3. Предсказуемост
4. Удобство - трябва да облекчава работата на потребителите при използването на системните ресурси.
5. Ефективност - при разпределянето на ресурсите винаги трябва да се търси ефективност и икономичност. Използваните от потребителите ресурси трябва да се оптимизират.
6. Гъвкавост - трябва да се осигури възможност за настройване на ОС.
7. Разширяемост - възможност за добавяне на нови функции и усъвършенстване на съществуващите.
8. Съвместимост - трябва да осигури възможност за използване на приложения написани за стари версии на ОС
9. Преносимост - ОС да може да се изпълнява на различни платформи. Включително по-нови технологии.
Базова архитектура на ОС

Ядро на ОС
Към задачите на ядрото се отнасят разпределянето на нишките за изпълнение, определяне на прекъсванията и изключенията, оптимизация на работата и връзките в системата и т.н.. Основно изискване към ядрото е то да бъде проектирано, така че да е малко, преносимо и да може да управлява работата на различни процесори. То трябва да притежава система за управление на процесите(определя приоритетите им и кога се изпълняват), мениджър на паметта(реализира виртуалната памет), система за управление на входа и изхода(приема заявки за вход и изход от компоненти, които работят в системен или потребителски режим, обработва ги по подходящ начин и ги предава на съответните хардуерни компоненти), файлова система(организиране на данните и тяхното компресиране).
Графична система
Поддържа графичното взаимодействие с потребителите и на нейна база се изграждат различни приложения.
Драйвери на устройства
Управляват устройствата в системата. Разработването на драйвер и неговото инсталиране е единствения начин код написан от потребителя да се изпъни в системен режим.
Утилити(системни и помощни програми)
Дават възможност за наблюдение на работата на ОС, диагностика, отстраняване на грешки. Някой от тези програми предоставят и алтернативен начин за изпълняване на част от задачите на ОС.
Модели за изграждане на ОС

Фиг.1- Монолитен модел Фиг.2-Слоест модел

Фиг.3- Модел клиент-сървър
1. Монолитен - първият модел, неорганизиран. Хаос от модули свързани помежду си.
2. Слоест - модулите на ОС са подредени в слоеве. Намаляват се връзките м/у тях. Модулите от даден слой имат достъп до модулите от по-долния слой и предават информация на модули от по горен слой. Достъп до хардуера имат само модулите от най-ниския слой. Това намалява обема на кодовете отговарящи за неговото управление, улеснява правенето на промени по ОС.
3. Клиент-сървър - обособяват се няколко сървърни процеса, който са специализирани в предоставянето на конкретен вид услуги. Когато едно клиентско приложение генерира заявка за услуга тя се предава в микроядрото, което решава към кой сървъра да бъде изпратена тази заявка. След като сървърът си свърши работата, то той предава резултата обратно на микроядрото , а то го връща на потребителя.
4. Хибриден модел - интегрира слоестия модел и модела клиент-сървър. Сървърите са подредени в слоеве.
Архитектура на Windows NT
Основни характеристики
1. Преносима операционна система
a. Реализирана е в съответствие със слоестия модел
b. Основна част от ОС е написана на преносим език(- C, друга част е написана на C++, а малки части са написани на Assembler тези който осъществяват директна връзка с хардуера и изискват максимална бързина).
2. Мултипроцесорна операционна система(симетрична)
-има 2 варианта за реализиране на мултипроцесорност:

Асиметрична- има главен процесор, които ...

Симетрична - няма главен процесор и кодът може да се изпълнява от всеки наличен процесор.

3. Мащабируема операционна система
-може да управлява както еднопроцесорни , така и многопроцесорни системи, може да управлява дискове с различни обеми, и системи с най-различни целеви приложения.
4. Поддържа ниво на сигурност C2




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Операционни системи 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.