Транзитная часть ос

-Все модули, не входящие в состав ядра, входят в состав транзитной части ОС.

-По объему транзитная часть значительно превосходит объем ядра. Модули транзитной части не присутствуют в ОС постоянно, а загружаются туда по мере необходимости.

-В состав транзитной части входят утилиты, средства тестирования и диагностики ЭВМ, программы, предоставляющие пользователю дополнительные услуги.

______________________________________________________________________________________

7. Привилегированный и пользовательский режимы работы аппаратуры эвм. Средства для обеспечения привилегий ос. Системные вызовы ядра.

Любая ОС должна иметь по отношению к приложениям определенные привилегии. В противном случае некорректно работающее приложение может вмешаться в работу ОС и, например, разрушить часть ее кода. ОС должна обладать исключительными полномочиями также для того, чтобы играть роль арбитра в споре приложений за ресурсы компьютера в многозадачном режиме.

Привилегии ОС обеспечивают специальные средства аппаратной поддержки. Для этого аппаратура компьютера поддерживает два режима работы – пользовательский и привилегированный (который еще называют режимом ядра или супервизора).

Именно ядро ОС работает в привилегированном режиме, в то время как транзитная часть ОС, а также приложения пользователей – в режиме пользовательском.

В привилегированном режиме процессор может выполнять все команды, в то время как в пользовательском режиме набор разрешенных команд ограничен.

Систе́мный вы́зов (англ. system call) в программировании и вычислительной технике — обращение прикладной программы к ядру операционной системы для выполнения какой-либо операции.

Выполнение системного вызова ядра всегда сопровождается переходом в привилегированный режим.

______________________________________________________________________________________

8. Многослойная архитектура ядра ос.

Многослойный подход применим и к структуре ядра как сложного многофункционального комплекса.

Средства аппаратной поддержки ОС – аппаратные средства, прямо участвующие в организации вычислительных процессов.

Машино-зависимые модули – программные модули, в которых отображается специфика аппаратной платформы компьютера. В идеале этот слой полностью экранирует вышележащие слои от особенностей аппаратуры, т.е. позволяет делать модули вышележащих слоев машинно-независимыми (пригодными для всех типов платформ, поддерживаемых данной ОС).

Базовые механизмы ядра. Модули этого слоя не принимают решений о распределении ресурсов, а только отрабатывают принятые на более высоком уровне решения. Выполняются наиболее примитивные операции ядра: программное переключение контекстов процессов, перемещение страниц между памятью и диском, диспетчеризация прерываний и т.п.

Менеджеры ресурсов. Модули этого уровня реализуют управление основными ресурсами системы. Группировка модулей в менеджеры обычно осуществляется по функциям основных подсистем ОС: выделяются менеджеры процессов, ввода-вывода и файловой системы (могут быть объединены), оперативной памяти.

Интерфейс системных вызовов. Взаимодействует непосредственно с приложениями и системными утилитами, образуя прикладной программный интерфейс ОС (API).

______________________________________________________________________________________

9. Аппаратная зависимость и переносимость ОС: средства поддержки привилегированного режима, средства трансляции адресов, средства переключения процессов, система прерываний, системный таймер, средства защиты областей памяти.

Какие функции ОС будут выполняться программно, а какие аппаратно, принимается разработчиками ОС, поэтому не существует четкого разделения между программной и аппаратной реализацией функций ОС. Несмотря на это, практически все современные аппаратные платформы имеют некоторый типичный набор средств аппаратной поддержки ОС, в который входят следующие компоненты:

Средства поддержки привилегированного режима обычно основаны на системном регистре процессора, часто называемом “словом состояния” машины или процессора. Этот регистр содержит некоторые признаки, определяющие режимы работы процессора, в том числе и признак текущего режима привилегий. Смена режима привилегий осуществляется за счёт изменения слова состояния машины в результате прерывания или выполнения привилегированной команды.

Средства трансляции адресов выполняют операции преобразования виртуальных адресов, которые содержатся в кодах процесса, в адреса физической памяти.

Средства переключения процессов предназначены для быстрого сохранения контекста приостанавливаемого процесса и восстановления контекста процесса, который становится активным.

Система прерываний позволяет компьютеру реагировать на внешние события, синхронизировать выполнение процессов и работу устройств ввода-вывода, быстро переходить с одной программы на другую. Прерывание – это временное прекращение выполнения команд программы с сохранением информации о ее текущем состоянии и передачей управления специальной программе – обработчику прерываний.

Системный таймер, часто реализуемый в виде быстродействующего регистра-счетчика, необходим ОС для выдержки интервалов времени. В регистр таймера программно загружается значение требуемого интервала в условных единицах, из которого затем автоматически с определенной частотой начинает вычитаться по единице. Частота “тиков” таймера, как правило, тесно связана с частотой тактового генератора процессора.

 Средства защиты областей памяти обеспечивают на аппаратном уровне проверку возможности программного кода осуществлять с данными определенной области памяти такие операции, как чтение, запись или выполнение (при передачах управления).

 Операционная система называется переносимой ОС (portable), или мобильной, если ее код может быть сравнительно легко перенесен с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы одного типа на аппаратную платформу другого типа.

______________________________________________________________________________________