Тенденции в структурното изграждане на операционната система
Като цяло, "структура" монолитна система е липсата на структура. OS е написано като набор от процедури, всяка от които може да доведе до друг, когато това е необходимо. Използването на тази техника, всяка процедура система е добре дефинирана по отношение на параметрите на интерфейса и резултатите, и всеки е свободен да се обади всеки друг желан за извършване на някаква полезна работа за него.
За да се построи монолитна система трябва да се съберат всички отделни процедури, а след това да ги свържем заедно в един обект файл чрез свръзката (примери включват ранните версии на UNIX ядро или Novell NetWare). Всяка процедура вижда друга процедура (за разлика от структура, съдържаща модули, в който повечето от информацията е местно към модула, и процедурите на модула може да се нарече само чрез специално определени входни точки).
Въпреки това, дори и тези монолитни системи могат да бъдат малко по-структуриран. При достъп до системата за разговори, поддържани от операционната система, параметрите са поставени в добре определени места, като например регистри или стека, а след това тече специална команда за прекъсване, известен като призив ядрото или ръководител повикване. Тази команда превключва от режим на машината на потребителя да режим на ядрото, наричан още режим надзорник, и предава контрола OS. След това, операционната система проверява параметрите на кол, за да се определи коя система призив да бъде изпълнена. След това, масата на индекса OS съдържащ позовавания на процедурата и призовава съответната процедура. Тази организация на ОС приема следната структура:
а) Основната програма, която призовава на необходимите процедури за услуги;
б) съвкупност от процедури за услуги, които прилагат система на повиквания.
Б) е набор от услуги, обслужващи процедури за услуги.
Обобщение на предишния подход е организацията на операционната система, като йерархия на нивата. Нива образувани от групи от функции на операционната система - файлова система, управление на процеси и устройства, и т.н. Всяко ниво може да комуникира само със своята непосредствена съседка - по-горе или към основния ниво. Приложните програми или модули от исканията на операционната система, преминали нагоре и надолу, за тези нива.
Първата система конструирана по този начин е просто партида Система, изградена от Дейкстра и неговите ученици през 1968. Системата има 6 нива. Ниво 0 разпространява процесорно време от прекъсване комутационни процеси или след време. Ниво памет 1 контрол - разпределена памет и пространство на магнитен барабан за тези части от процеси (страници), за които не е имало място в ОП, т.е., слой 1 изпълнява виртуални функции на паметта. Layer 2 контрол на комуникацията между конзолата на оператора и процеси. С това ниво на всеки процес има своя собствена конзола оператор. Ниво 3 контроли на входно-изходни устройства и ограничаване на потока на информация към и от тях. С всяко ниво 3 процес, вместо да работи с конкретни устройства, с различните им функции, адресирано абстрактни IO устройства, които имат удобен за потребителя характеристики. На 4 потребителски програми са работили, които не е трябвало да се грижи за всеки от процесите или паметта или на конзолата или от управлението на входни и изходни устройства. Операторът на процес система се поставя в 5.
Системата на многостепенно схема служи основно за развитието, тъй като всички части на системата, за да се съберат и след това към една обща цел модул.
Подходът на много нива е използвано също и в изпълнението на различни варианти на UNIX.
Въпреки, че такава структурна подход на практика обикновено работи добре, днес той се възприема по-монолитна. В системи, които имат слоеста структура не е лесно да се отстрани един слой и да го замени с друг, и по силата на множеството интерфейси между слоевете размазване.
Свързани статии