Функции ОС обычно группируются либо в соответствии с типами локальных ресурсов, которыми управляет ОС, либо в соответствии со специфическими задачами, применимыми ко всем ресурсам. Совокупности модулей, выполняющих такие группы функций, образуют подсистемы ОС. Подсистемы:
Управление процессами. Подсистема УП непосредственно влияет на функционирование вычислительной системы. Для каждой выполняемой программы ОС организует один или более процессов. Каждый такой процесс представляется в ОС информационной структурой (таблицей, дескриптором, контекстом процессора), содержащей данные о потребностях процесса в ресурсах, а также о фактически выделенных ему ресурсах.
Управление памятью. Подсистема управления памятью производит распределение физической памяти между всеми существующими в системе процессами.
Управление файлами. Функции управления файлами сосредоточены в файловой системе ОС.
Управление внешними устройствами (подсистема ввода-вывода). Программа, управляющая конкретной моделью внешнего устройства называется драйвером.
Защита данных и администрирование. Безопасность данных вычислительной системы обеспечивается средствами отказоустойчивости ОС, направленными на защиту от сбоев и отказов аппаратуры и ошибок программного обеспечения, а также средствами защиты от несанкционированного доступа.
Интерфейс прикладного программирования. Прикладные программисты используют в своих приложениях обращения к операционной системе, когда для выполнения тех или иных действий им требуется особый статус, которым обладает только ОС. Способ, которым приложение получает услуги операционной системы, очень похож на вызов подпрограмм.
Пользовательский интерфейс. ОС обеспечивает удобный интерфейс и в unix командный интерпретатор, называемый оболочкой (Shell).
Под архитектурой операционной системы понимают структурную и функциональную организацию ОС на основе некоторой совокупности программных модулей. В состав ОС входят исполняемые и объектные модули стандартных для данной ОС форматов, программные модули специального формата (например, загрузчик ОС, драйверы ввода-вывода), конфигурационные файлы, файлы документации, модули справочной системы и т.д.
Большинство современных ОС представляют собой хорошо структурированные модульные системы, способные к развитию, расширению и переносу на новые платформы. Какой-либо единой унифицированной архитектуры ОС не существует, но известны универсальные подходы к структурированию ОС:
- модульная организация; функциональная избыточность; функциональная избирательность;
- параметрическая универсальность; разделение модулей на две группы по функциям: ядро – модули, выполняющие основные функции ОС, и модули, выполняющие вспомогательные функции ОС;
- разделение модулей ОС на две группы по размещению в памяти вычислительной системы: резидентные (постоянно оперативной памяти), и транзитные, загружаемые на время выполнения своих функций;
- реализация двух режимов работы вычислительной системы: привилегированного режима (режима ядра) и пользовательского режима.
Оставить ответ