14. Функциональные компоненты ос автономного компьютера

Программы ОС группируются согласно выполняемым функциям и называются подсистемами ОС. Все подсистемы разделяются на два больших класса по следующим признакам: по типам локальных ресурсов, которыми управляет ОС; соответствующие подсистемы –подсистемы управления ресурсами; по специфические задачи, применимым ко всем ресурсам; соответствующие подсистемы –подсистемы, общие для всех ресурсов. Основные подсистемы управления ресурсами – это подсистемы: -управления процессами; -управления памятью; -управления файлами и внешними устройствами.Общие для всех ресурсов – это подсистемы: -прикладного программного и пользовательского интерфейсов; -защиты данных и администрирования.

15. Архитектура ос. Ядро и вспомогательные модули ос

Наиболее общим подходом к структурированию ОС является разбиение на две группы: Ядро – модули, выполняющие основные функции ОС Модули вспомогательных функций Модули ядра выполняют базовые задачи ОС, реализуют внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса. Эти функции недоступны для приложений. Вспомогательные модули оформляются в виде приложения программы реализующие отдельные задачи по управлению компьютером обрабатывающие программы (Paint, WordPad).Программы предоставляющие пользователю услуги Все эти приложения являются транзитными – загружаются в ОП только на время выполнения своей функции. 1) Первые операционные системы были монолитными, те есть неструктурированными. Они работали без разделения на привилегированный и непривилегированный код и допускали произвольные вызовы процедур, операции чтения и записи. Операционные системы, построенные по такому принципу также называют макроядерными. Такая стр-ра у большинства Unix-подобных ос. Обычно монолитное ядро реализуется как единый процесс, все элементы которого используют одно и то же адресное пространство. 2)многослойная(многоуровневая) разраб Дейкстра в 68 г Пользовательский Ур Уровень управленя ВВ Уровень драйверов Уровень упр памятью Планир-е задач и процессов Аппаратный уровень HARDWare 3)Виртуальные машины

польз	польз	польз
msDOS	Windows	Unix
Вирт hard	Вирт hard	Вирт hard
Операционная система
hardware

4) микроядерная архитектура + огромный плюс-высокая степень модульности, что позволяет легко добавлять и модифицировать модули ос +повышае6тся надёжность функц-я ос за счёт модульности +драйвера нах-ся не в ядре Микроядро обеспеч взаимодействие между программами, планирует исп-е процессора, занимается первичной обработкой прерываний, также обраб-ся операции ввода-вывода и осущ-ся  базовое упр-е памятью в ядре. 5)гибридные Исп-е преимуществ разл архитектур. WindowsNT имеет микроядерную арх-ру с Эл-ми монолитного ядра. Ядро linux- монолитная с Эл-ми микроядра.

16. _{Архитектура операционной системы с ядром в привилегированном режиме.}

ОС должна обладать исключительными полномочиями, чтобы выполнять роль арбитра в споре процессов за ресурсы. Обеспечить привилегию ОС не возможно без спец средств аппаратной поддержки. Аппаратура поддерживать минимум два режима

1. Привилегированный режим ядра

2. Пользовательский режим

Режим ядра: Аппаратное обеспечение->HAL уровень аппаратной абстракции->Драйвера->ФС  >Системные службы  драйверы устройств работают в режиме ядра. Во-первых, неправильно работающий драйвер устройства может нарушить работу всей системы, так как он имеет доступ и ко всему сист коду, и ко всей памяти. Во-вторых, прикладной программист может получить доступ к защищенным ресурсам, написав драйвер псевдоустр-ва. Сервисы внутренний сервис – ф-я или подпрограмма, α может вызываться только из кода, выполняемого в режиме ядра. Эти функции от­носятся к низкоуровневой части кода Windows: к исполн-й системе Windows NT, к ядру или к слою абстрагир от аппаратуры. Системные процессы.- это особые процессы, обслуживающие ос. В системе Windows постоянно задействованы следующие (все, кроме system, вып-ся в польз режиме): -процесс idle, α состоит из одного потока, управляющего временем простоя процессора; -процесс system - спец про­цесс, вып только в режиме ядра. Его потоки -системными потоками (system threads); состоит из системных потоков (system threads), являющих­ся потоками режима ядра. Windows и многие драйверы устройств создают потоки прoцecca system для различных целей. Например, диспетчер памяти формирует системные потоки для решения задач управления виртуальной памятью, диспет­чер кэша использует системные потоки для управления кэш-памятью. -процесс Session Manager (диспетчер сеансов) - SMSS.EXE; создание переменных окружения системы; задание имен устройств MS DOS; загрузка той части подсистемы Win32, α относится к режиму ядра; запуск процесса регистрации в систе­ме WinLogon. -подсистема Win32 - CSRSS.EXE; -процесс регистрации в системе — WinLogon. упр входом польз в систему и выходом из нее. Вызывается Ctrl+Alt+Delete. отвечает за загрузку оболочки Windows (Explorer). Исполнительная система Windows Сервисы исп системы Windows составляют низкоуровневую часть Windows NT режима ядра, включенную в файл NTOSKRNL.EXE. Их делят на две группы: исполнительную систему (executive), относящуюся к верхнему уровню, и ядро (kernel). Ядро - это самый нижний уровень ОС   реализующий наиболее фундаментальные сервисы:планирование потоков;обработку исключений;обработку прерываний;синхронизацию процессоров в многопроцессорной системе; создание объектов ядра. составляющие исполнительной системы: дисп-р процессов и потоков создает и завершает проц и пот, исп-я сервисы низкоур ядра; диспетчер виртуальной памяти реализует механизм виртуальной памяти; диспетчер вв/выв реализует аппаратно-независ вв/выв и взаимод с драйверами устройств; диспетчер КЭШа управляет кэшированием диска; диспетчер объектов создает объекты исп системы Windows и управляет ими. Windows использует объекты для представления разнообрресурсов, таких как процессы и потоки; библиотеки времени выполнения содержат такие ф-и, как обработки строк и арифм . Уровень абстрагирования от аппаратуры (HAL) - это библиотека режима ядра (HAL.DLL), α реализует низкоуринтерфейс с аппаратурой. Компоненты Windows и драйверы устройств от других компаний взаимодействуют с аппаратурой посредством HAL. Существует много версий HAL под разл аппаратые платформы. Подходящий уровень выбирается в процессе устан Windows.