Организация операционной системы

 

В операционной системе W2K трудно однозначно выделить микроядро. Вместо этого W2K имеет структуру, которую фирма Microsoft называет модифицированной архитектурой микроядра. Как и обычной архитектуре микроядра, операционной системе W2K присуще четкое разделение на модули. Каждая функция системы управляется только одним компонентом операционной систе­мы. Остальные ее части и все приложения обращаются к этой функции через стандартный интерфейс. Доступ к основным системным данным можно получить только через определенные функции. В принципе любой модуль можно удалить, обновить или заменить, не переписывая всю систему или стандартный интерфейс прикладного программирования (application program interface — API). Однако в отличие от систем с четко выделенным микроядром, у W2K многие функции системы, которые не входят в микроядро, выполняются в режиме ядра, что сде­лано с целью повышения производительности. Разработчики системы W2K об­наружили, что использование традиционного подхода с выделением микроядра приводит к тому, что многие функции, не входящие в микроядро, требуют на­личия нескольких переключателей процессов или потоков, переключателей ре­жимов, а также используют дополнительные буферы памяти.

Одной из целей создателей операционной системы W2K была ее переноси­мость, т.е. возможность ее использования на самых разнообразных аппаратных платформах. Для достижения этой цели большая часть исполняющей системы W2K рассматривает лежащее в основе аппаратное обеспечение с одной и той же точки зрения, используя представленную ниже структуру уровней.

• Уровень аппаратных абстракций. На этом уровне формируется отображение
между общими командами и ответными сигналами аппаратного обеспечения,
и таковыми для конкретной платформы. Этот уровень отделяет операционную систему от особенностей используемой аппаратной платформы, благодаря
чему системная шина, контроллер прямого доступа к памяти, контроллер
прерываний, системные таймеры и память выглядят с точки зрения ядра
одинаково. Кроме того, на этом уровне поддерживается симметричная многопроцессорность, принцип работы которой объясняется далее.

 

 

Рис. 2.13. Архитектура операционной системы Windows 2000

 

Микроядро. В микроядро входят наиболее часто используемые компоненты
операционной системы. Ядро отвечает за распределение ресурсов между
процессами, их переключение и синхронизацию. В отличие от остальной
части исполняющей системы и от процессов, исполняемых на уровне пользователя, код микроядра не разделяется на потоки. Таким образом, это
единственная часть операционной системы, которая не может быть вытеснена или выгружена на диск.

Драйверы устройств. К ним относится как файловая система, так и драйверы аппаратных устройств, которые преобразуют поступившие от пользова­теля вызовы функций ввода-вывода в запросы для конкретных устройств.

Исполнительная система W2K включает модули, обеспечивающие поддерж­ку ее функций и предоставляющие работающим в пользовательском режиме программам соответствующий API. Ниже приведено краткое описание каждого из модулей исполнительной системы.

Диспетчер ввода-вывода. Поддерживает доступность для приложений устройств ввода-вывода. Кроме того, этот диспетчер отвечает за координацию
работы драйверов устройств, выполняющих дальнейшую обработку. Диспетчер ввода-вывода реализует все API ввода-вывода W2K и (с помощью
диспетчера объектов) следит за безопасностью и именованием устройств и
файловых систем. Система ввода-вывода W2K рассматривается в главе 11,
"Управление вводом-выводом и дисковое планирование".

Диспетчер объектов. Создает и удаляет объекты и абстрактные типы данных исполнительной системы W2K, а также управляет ими. Эти объекты и
абстрактные типы данных используются для представления таких ресурсов,
как процессы, потоки и объекты синхронизации. Диспетчер объектов обеспечивает выполнение стандартных правил поддержки объектов, именования
и безопасности. Кроме того, этот диспетчер создает дескрипторы объектов, в
которых содержится информация о правах доступа и указатель на объект.
Объекты операционной системы W2K обсуждаются немного позже.

Монитор безопасности обращений. Обеспечивает выполнение правил прав
доступа и аудита. Объектно-ориентированная модель операционной системы
W2K позволяет сформировать согласованный и единообразный взгляд на
безопасность фундаментальных составляющих исполняющей системы. Так,
для авторизации доступа и аудита всех защищенных объектов, включая
файлы, процессы, адресные пространства и устройства ввода-вывода, опера­ционная система W2K использует одни и те же служебные программы.
Безопасность W2K обсуждается в главе 15, "Безопасность".

Диспетчер процессов и потоков. Создает и удаляет объекты, а также следит
за процессами и потоками. Управление процессами и потоками в операционной системе W2K рассматривается в главе 4, "Потоки, симметричная
мультипроцессорная обработка и микроядра".

Средства локального вызова процедур. В рамках одной системы устанавли­вают взаимосвязь между приложениями и исполняющими подсистемами по
модели клиент/сервер. Этот модуль похож на средства удаленного вызова
процедур, который используется при распределенной обработке данных.

Диспетчер виртуальной памяти. Отображает виртуальные адреса адресного
пространства процессов на физические страницы памяти компьютера.
Управление виртуальной памятью в операционной системе W2K описано в
главе 8, "Виртуальная память".

Диспетчер кэша. Повышает производительность файлового ввода-вывода
путем хранения в основной памяти тех данных с диска, к которым недавно
производилось обращение. Кроме того, обеспечивает отложенную запись на
диск, некоторое время храня в памяти обновления дисковых файлов.

Графические модули. Создают оконный экранный интерфейс и управляют
графическими устройствами.

 






Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 470; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2018 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.005 сек.