Многоуровневая структура ОС

Этапы обработки вызова

Монолитная структура ОС

Структура системы:

1. Главная программа, которая вызывает требуемые сервисные процедуры.

2. Набор сервисных процедур, реализующих системные вызовы

3. Набор утилит, обслуживающих сервисные процедуры

Модель монолитной системы:

В этой модели для каждого системного вызова имеется одна сервисная процедура (напр. Читать из файлов)

Утилиты выполняют функции, которые нужны нескольким сервисным процедурам (для чтения и записи файла необходима утилита для работы с диском)

1. Принимается вызов

2. Выполняется переход из режима пользователя в режим ядра

3. ОС проверяет параметры вызова, для того, чтобы определить, какой системный вызов должен быть выполнен.

4. ОС обращается к таблице, содержащей ссылки на процедуры и вызывает соответственную процедуру.

Данная структура представлена, как иерархия уровней.

Уровни образуются группами функций операционной системы - файловая система, управление процессами и устройствами и т.п. Каждый уровень может взаимодействовать только со своим непосредственным соседом - выше- или нижележащим уровнем.

Прикладные программы или модули самой операционной системы передают запросы вверх и вниз по этим уровням.

Пример структуры многоуровневой структуры:

7. Обработчик системных вызовов

6. Файловая система

5. Виртуальная память

4. Драйвер устройств(каждый работает как самостоятельный поток)

3. Управление потоками

2. Обработка прерываний

1. Аппаратура

Преимущества:

•высокая производительность

Недостатки:

• большой код ядра – большое содержание ошибок

• плохо защищено от вспомогательных процессов

Ядро ОС Unix

Микро - ядерная архитектура (модель клиент – сервер)

Эта модель является средним между двумя предыдущими моделями.

В развитии современных операционных систем наблюдается тенденция в сторону дальнейшего переноса задач из ядра в уровень пользовательских процессов, оставляя минимальное микроядро.

В этой модели вводятся два понятия:

• Серверный процесс (который обрабатывает запросы)

• Клиентский процесс (который посылает запросы)

В задачу ядра входит только управление связью между клиентами и серверами.

Преимущества:

• Малый код ядра и отдельных подсистем, и как следствие меньшее содержание ошибок.

• Ядро лучше защищено от вспомогательных процессов.

• Легко адаптируется к использованию в распределенной системе.

Недостатки:

•Уменьшение производительности.