Операционные системы

Структура ос с монолитным ядром.

Что касается достоинств данного подхода, то можно утверждать, что для конкретного состава функциональности и логики ядра это будет наиболее эффективное решение. При таком подходе отсутствует универсальность, и внутренняя организация ядра рассчитана на конкретную реализацию. Недостаток в этом случае заключается в необходимости перепрограммировать ядро при внесении изменений, и это является прерогативой разработчика. Соответственно, для внесения новой функциональности пользователю системы приходится обращаться к разработчику, что зачастую ведет к материальным затратам.

Альтернативу данному подходу предлагают многослойные операционные системы. В этом случае все уровни разделяются на некоторые функциональные слои. Здесь можно провести аналогию с моделью сетевых протоколов. Между слоями имеются фиксированные интерфейсы. Управление происходит посредством взаимодействия соседних слоев. Поскольку любая структуризация снижает эффективность (программа, написанная в виде одной большой функции, работает быстрее, чем аналогичная программа, разбитая на подпрограммы, т.к. любое обращение к подпрограмме ведет к накладным расходам), то подобные системы обладают более низкой эффективностью.

Итак, каждый слой предоставляет определенный сервис вышестоящему слою. Деление на слои является индивидуальным для каждой конкретной операционной системы. Это может быть слой файловой системы, слой управления внешними устройствами и т.д. Тогда модернизация подобных систем сводится к модернизации соответствующих слоев. Вследствие чего проблема несколько упрощается, но при этом остаются ограничения на структурную организацию (например, имея слой файловой системы, можно заменить его другим вариантом этого слоя, но использовать одновременно две различные файловые системы не представляется возможным).

Третий подход предлагает использовать микроядерную архитектуру (Рис. 66.). Функционирование операционных систем подобного типа основывается на использовании т.н. микроядра. В этом случае выделяется минимальный набор функций, которые включаются в ядро. Все оставшиеся функции представляются в виде драйверов, которые подключаются к ядру посредством некоторого стандартного интерфейса.

Содержание