Skip to main content

Architektůra OS

Architektůry se liší podle úrovně spolupráce jednotlivých rutin OS.

1. S těsným propojením rutin (monolitické)​

  • Jsou zastaralé a vývoj vedl k jejich odstranění.
  • Jádro OS je tvořeno souborem paralerních rutin (R1 - R6).
  • a je omezeno dvěma rozhraními - H (Rozhraní vůči hardwaru) a K (Rozhraní Jádra).
  • rozhraní jádra využívají jak systémové, tak běžné procesy.
  • je často provázeno tzv. změnou úrovně privilegovanosti procesoru.
  • pokud proces vykonává kód aplikace, běží v takzvaném uživatelském (neprivilegovaném režimu).
  • v režimu jádra (privilegovaném režimu) se vykonávají pouze rutiny jádra, přístup k celé OP.
  • proces mění úroveň privilegovanosti pouze při vzniku přerušení (uzivatelske -> jadro).
  • příklad: MS DOS

Monolitické OS

2. Spolupráce rutin omezena hierarchicky (hierarchické->vrstevnaté)​

  • v dnešní době neexistuje OS, který by neobsahoval rysy Hierarchické architektury
  • Typickým → UNIX
  • zde jsou rutiny uspořádány do vrstev, které postupně obalují hardware a nabízejí vyšším vrstvám které postupně obalují hardware a nabízejí vyšším vrstvám pevně definovaná rozhraní
  • systém vyžaduje, aby rutiny přímo volaly pouze vrstvy bezprostředně nižší
  • bohužel nelze zcela dodržet → setkáváme se i s přímým voláním hlouběji zanořených vrstev
  • hal:
    • podobné API
    • uvnitř OS vytvořena mezivrstva, která usnadňuje programování ovladačů jednotlivých zařízení
    • API rozhraní pro volání systémových služeb (vrstva s jednoduchými funkcemi pro programátory)
  • dispečer systémových služeb:řídí provoz

hierarchickeOS

3. Plně distribuované (klient-server)​

  • Zde rutiny netvoří jediný celek
  • IPC =Prostředek pro komunikaci mezi procesy
  • Distribuovaný přístup (pozornost na několik objektů současně) → snižuje výkonnost systému
  • Hlavní změnou oproti Hierarchickému modelu je vyčlenění "zbytečných" rutin z Jádra do specializovaných systémových procesů (Serverů)
  • V Jádře zůstávají pouze zcela nezbytné rutiny pro virtualizaci paměti, přepínání a komunikaci procesů, respektive pro přístup k dalším HW prostředkům
  • Výsledné redukované Jádro (označeno Mikrojádro) nabízí ostatním procesům pouze základní funkce, vše ostatní zajišťují servery prostřednictvím meziprocesorové komunikace (rychlá a efektivní komunikace je klíčová u této architektury)
  • Počet serverů je formálně neomezený, mezi nejdůležitější patří - servery souborových systémů, servery bezpečnostní, servery nabízející API( nejdůležitější ) s nimi komunikuje při volání služeb OS

Klient server OS