- •1. Ос как виртуальная машина
- •2. Ос как система управления ресурсами
- •4. Определение распределенной ос
- •3. Определение сетевой ос
- •5. Функциональные компоненты сетевой ос
- •6. Сетевые службы и сетевые сервисы
- •7. Способы реализации сетевых служб и оболочек
- •8. Характеристика одноранговых ос
- •10. Требования к современным сетевым ос
- •12. Привилегированный и пользовательский режим
- •14. Переносимость ос
- •13. Многослойная структура ядра ос
- •15. Монолитное ядро
- •16. Модульное ядро
- •17. Особенности микроядерной архитектуры
- •18. Преимущества и недостатки микроядерной архитектуры
- •19. Выполнение системного вызова при классической организации ядра ос
- •20. Выполнение системного вызова при микроядерной организации ядра
- •21. Наноядро
- •22. Гибридное ядро
- •23. Гипервизор. Виртуальные машины
- •25. Реализация множественных прикладных программных сред
- •43. Планирование в системах реального времени
- •26. Мультипрограммирование в системах пакетной обработки
- •27. Мультипрограммирование в системах разделения времени
- •24. Двоичная совместимость и совместимость исходных текстов
- •31. Понятие «процесс»
- •32. Понятие «поток»
- •28. Мультипрограммирование в системах реального времени
- •30. Симметричная организация вычислительного процесса
- •29. Асимметричная организация вычислительного процесса
- •33. Информационные структуры для управления процессами и потоками
- •34. Статическое планирование потоков
- •35. Динамическое планирование потоков
- •36. Диспетчеризация потоков
- •37. Состояния потока
- •38. Преимущества и недостатки вытесняющих алгоритмов планирования
- •39. Преимущества и недостатки невытесняющих алгоритмов планирования
- •40. Алгоритмы планирования основанные на квантовании
- •41. Приоритетные алгоритмы планирования
- •42. Смешанные алгоритмы планирования
12. Привилегированный и пользовательский режим
Для надежного управления ходом выполнения приложений операционная система должна иметь по отношению к приложениям определенные привилегии. Иначе некорректно работающее приложение может вмешаться в работу ОС и, например, разрушить часть ее кодов.
Обеспечить привилегии операционной системе невозможно без специальных средств аппаратной поддержки. Аппаратура компьютера должна поддерживать как минимум два режима работы - пользовательский режим (user mode) и привилегированный режим, который также называют режимом ядра (kernel mode), или режимом супервизора (supervisor mode). Операционная система или некоторые ее части работают в привилегированном режиме, а приложения - в пользовательском режиме.
Ядро выполняет все основные функции ОС и становится той частью ОС, которая работает в привилегированном режиме. Иногда это свойство - работа в привилегированном режиме - служит основным определением понятия «ядро».
Приложения запрещается выполнение в пользовательском режиме некоторых критичных команд, связанных с переключением процессора с задачи на задачу, управлением устройствами ввода-вывода, доступом к механизмам распределения и защиты памяти. Выполнение критических инструкций находится под полным контролем ОС и этот контроль обеспечивается за счет набора инструкций, запрещенных для пользовательского режима.
14. Переносимость ос
ОС называют переносимой (portable), или мобильной, если ее код может быть сравнительно легко перенесен с аппаратной платформы одного типа на аппаратную платформу другого типа.
Для того чтобы обеспечить свойство мобильности ОС, разработчики должны следовать правилам.
Большая часть кода должна быть написана на языке, трансляторы которого имеются на всех аппаратных платформах, куда предполагается переносить систему. Такими языками являются стандартизованные языки высокого уровня (язык С). Программа, написанная на ассемблере, является переносимой только в тех случаях, когда перенос операционной системы планируется на компьютер, обладающий той же системой команд. В остальных случаях ассемблер используется только для тех непереносимых частей системы, которые должны непосредственно взаимодействовать с аппаратурой (например, обработчик прерываний), или для частей, которые требуют максимальной скорости (например, целочисленная арифметика повышенной точности).
Объем машинно-зависимых частей кода, непосредственно взаимодействующих с аппаратными средствами, должен быть по возможности минимизирован. Следует избегать прямого манипулирования регистрами и другими аппаратными средствами процессора.
Аппаратно-зависимый код должен быть надежно изолирован в нескольких модулях, а не быть распределен по всей системе. Изоляции подлежат все части ОС, которые отражают специфику процессора и аппаратной платформы в целом. Низкоуровневые компоненты ОС должны быть оформлены в виде компактных модулей, которые могут быть заменены аналогичными модулями для других аппаратных платформ.