Архитектура операционной системы с гибридным ядром.

Гибридное ядро. Это модифицированные микроядра, позволяющие для ускорения работы запускать несущественные части в пространстве ядра. В большинстве случаев современные ОС используют различные комбинации этих подходов.

Linux-монолитная система с элементами микроядерной архитектурыПри компиляции моно разрешить динамическую загрузку модулей.В момент загрузки код грузится на уровне системы и связывается с остальной частью ядра.

Windows-компоненты располагаются в памяти и используют сообщения для взаимодействия.Но все компоненты работают в 1 адресном пр-ве=>монолитное ядро

18. Многозадачность. Понятие, способы реализации.

Многозадачность – это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре переменно выполняется несколько программ. Многозадачность применяется для повышения эффективности вычислений системы, которая может пониматься как: 1)общая пропускная способность вычислительной системы как удобство работы пользователей 2) интерактивная работа для нескольких пользователей или возможность одновременной работы пользователя с несколькими приложениями. 3) реактивность системы – способность системы выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата. В зависимости от выбранного критерия эффективности ОС делятся на: 1)системы разделения времени. Цель: максимальная пропускная способность. В начале работы формируется пакет заданий, каждое задание содержит требования к системным ресурсам. Из этого пакета формируется множество одновременно выполняемых задач. Для одновременного выполнения выбираются задачи, предъявляющие разные требования к ресурсам. Для того, чтобы обеспечивалась сбалансированная нагрузка всех устройств вычислительной машины. Недостаток: переключение процессора с одной задачи на другую происходит по инициативе активной задачи. 2)системы разделения времени. Цель: повышение удобства и эффективности работы пользователя. ОС принудительно, периодически приостанавливает задачи, не дожидаясь пока они добровольно освободят процессор всем приложениям по переменно.(по очереди выделяется квант времени). В этом случае пропускная способность меньше, но присутствует интерактивность. 3) системы реального времени. Это самый большой класс ОС, они предназначены для управления различными техническими объектами: станком, спутником или техническими процессами. Цель: способность выдерживать заранее заданный интервал времени. Это время называется время реакции, а свойство системы называется интерактивностью.

19. Понятие процесса. Модель процесса. Состояние процессов. Управление процессами.

Процесса – это программа, находящаяся в режиме выполнения. Для ОС процесс – это единица работы или это заявка на потребление системных ресурсов. С каждым процессом связывается его адресное пространство. Адресное пространство содержит: 1) саму программу 2) данные в программе 3) стек в программе. С каждым процессом связывается набор регистров. Например: 1) счетчик команд – это регистр, в котором содержится адрес следующей. Стоящей в очереди на выполнение команды. После того. Как команда выбрана из памяти, счетчик команд корректируется и переходит к следующей команде 2) указатель стека. Модель процесса. Многозадачной системе реальный процессор переключается с процесса на процесс, но для упрощения модели рассматривается набор процессов, идущих параллельно. Создание процесса. Существует 3 основных события, приводящих к созданию процессов: 1) загрузка системы 2)работающий процесс подает системный вызов на создание процесса 3) запрос пользователя на создание процесса. Во всех случаях активный текущий процесс посылает системный вызов на создание нового процесса. Завершение процесса. 4 события, приводящие к остановке события: 1) плановое завершение 2) плановый выход по известной ошибке(отсутствие файлов) 3)выход по неисправимой ошибке(ошибка в программе) 4) уничтожение другим процессом. Состояния процессов. В ОС процесс может иметь одно из 3 – х состояний: 1) Выполнение – это активное состояние процесса. Во время которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами. 2)Ожидание – это пассивное состояние процесса, т. е. процесс заблокирован по своим внутренним причинам это: а) ожидание, осуществление какого – либо события б) завершение операции ввода/вывода в) получение сообщения от другого события г) освобождение какого – либо необходимого ресурса 3) готовность – это пассивное состояние процесса, но процесс заблокирован в связи с внешними по отношению к нему обстоятельствами. Процесс имеет все ресурсы, готовые выполняться, но процессор занят выполнением другого процесса. Возможны переходы между состояниями: 1) процесс блокируется, ожидая входных данных 2) планировщик выбирает другой процесс 3) планировщик выбирает этот процесс 4) поступили входные данные. Жизненный цикл. При активации процесс переходит в состояние готовности. Далее процесс переходит в состояние выполнения(процесс находится в нем до тех пор, пока он сам освободит процессор), перейдя в состояние ожидания какого – либо события, либо он будет насильно вытеснен из процессора, например в следствие исчерпания отведенному процессу процессорного времени. В этом случае процесс возвращается в состояние готовности. В это же состояние процесс переходит из состояния ожидания после того, как ожидаемое событие произойдет. Переходы 2 и 3 вызываются планированием процессов ОС