Операционные системы, среды и оболочки

? POSIX— это стандарт, описывающий системные интерфейсы для открытых операционных систем, в том числе оболочки, утилиты и инструментарии.
? Кроме того, согласно POSIX, стандартизированными являются задачи обеспечения безопасности, задачи реального времени, процессы администрирования, сетевые функции и обработка транзакций. Стандарт базируется на UNIX-системах, но допускает реализацию и в других операционных системах.
? Этот стандарт подробно описывает систему виртуальной памяти, многозадачность и технологию переноса операционных систем.
? POSIX представляет собой множество стандартов POSIX.1 – POSIX.12.

Тема 8. Архитектура операционных систем
? Основные принципы построения операционных систем.
? Микроядерные и макроядерные операционные системы
? Требования к операционным системам реального времени
? Интерфейсы операционных систем

1. Основные принципы построения операционных систем
Архитектура системы — ее структура и основные принципы построения.

Основные принципы построения ОС:
1. Принцип модульности
? ОС строится из множества программных модулей. Под модулем в общем случае понимают функционально законченный элемент системы, выполненный в соответствии с принятыми межмодульными интерфейсами. Модуль может быть легко заменен другим при наличии заданных интерфейсов.
? Особо важное значение имеют привилегированные, повторно входимые и реентерабельные модули.

Во всех операционных системах можно выделить:
1) часть наиболее важных управляющих модулей, которые должны постоянно находиться в оперативной памяти вместе с некоторыми системными структурами данных, необходимыми для функционирования операционной системы, они образуют ядро операционной системы. В его состав, как правило, входят модули по управлению системой прерываний, средства по переводу программ из состояния счета в состояние ожидания, готовности и обратно, средства по распределению основных ресурсов, таких как оперативная память и процессор;
2)много других системных программных модулей, которые называют транзитными (диск-резидентными). Загружаются в оперативную память только при необходимости и в случае отсутствия свободного пространства могут быть замещены другими транзитными модулями.

2. Принцип особого режима работы
Ядро операционной системы и низкоуровневые драйверы, управляющие работой каналов и устройств ввода-вывода, должны работать в специальном режиме работы процессора (привилегированном).
Это необходимо по причинам:
1) позволяет существенно повысить надежность выполнения вычислений.
2) ряд функций должен выполняться централизованно, под управлением операционной системы (прежде всего, функции, связанные с управлением процессами ввода-вывода данных).

3. Принцип виртуализации
Сейчас используется практически в любой операционной системе.
Виртуализация ресурсов позволяет:
? организовать разделение тех ресурсов между вычислительными процессами, которые не должны разделяться;