Операционные системы, среды и оболочки

? В макроядерных, или монолитных, операционных системах ядро, состоящее из множества управляющих модулей и структур данных, не разделено на центральную часть и периферийные модули. Ядро получается монолитным, неделимым. В этом смысле макроядерные операционные системы являются прямой противоположностью микроядерным.

? Проблемы монолитных операционных систем:
? опасность возникновения конфликта между различными частями ядра;
? сложность подключения к ядру новых драйверов.
? Очень плодотворным оказался подход, основанный на модели клиент-сервер.
? Микроядерные операционные системы в полной мере используют модель клиент-сервер.
? Микроядерные операционные системы сегодня разрабатываются чаще монолитных. Однако использование технологии клиент-сервер — это еще не гарантия того, что операционная система станет микроядерной.

43. Требования к операционным системам реального времени
Требования к системе реального времени (СРВ):
? ограничение времени отклика;
? одновременность обработки.
Различают системы «мягкого» и «жесткого» реального времени.
Система считается жесткой, если «нарушение временных ограничений недопустимо», и мягкой, если «нарушение времени ограничений нежелательно».

43.Основные требования к ОСРВ:
1. Мультипрограммность и мультизадачность
ОС должна быть мультипрограммной и мультизадачной, активно использовать прерывания для диспетчеризации, быть предсказуемой. Т.е. ОС должна быть многопоточной на принципе абсолютного приоритета (прерываемой).
2. Приоритеты задач
Должно существовать понятие приоритета потока (задачи). Сложно определить, какой задаче ресурс требуется больше всего. Операционных систем, построенных по этому принципу, практически нет, т.к. он сложен для реализации. Поэтому разработчиками ОС вводится понятие уровня приоритета для задачи, и временные ограничения сводятся к приоритетам.
3. Наследование приоритетов
? Комбинация приоритетов потоков и разделение ресурсов между ними приводит проблеме инверсии приоритетов.
? Время, необходимое для завершения потока высшего приоритета, зависит от нижних уровней приоритетов — это и есть инверсия приоритетов.
? Чтобы устранить такие инверсии, ОСРВ должна допускать наследование, приоритета, то есть повышение уровня приоритета потока до уровня потока, который его вызывает.

4. Сихронизация процессов и задач
ОС должна обеспечивать мощные, надежны удобные механизмы синхронизации задач. Необходимы механизмы, гарантированно предоставляющие возможность оперативно обменяться сообщениями и синхросигналами между параллельно выполняющимися задачами и процессами.
5. Предсказуемость
Поведение операционной системы должно быть известно и достаточно точно прогнозируемо. Создатель ОСРВ должен приводить характеристики:
? время от момента прерывания до момента запуска задачи;
? максимальное время выполнения каждого системного вызова;
? максимальное время маскирования прерываний драйверами и супервизорными модулями операционной системы.