Логические функции ОС

Рассматривая ОС, ее функциональность можно представить в виде объединения некоторого фиксированного количества блоков функций. Состав этого набора варьирует от системы к системе, но в большинстве случаев можно выделить следующие функции: управление процессами, управление оперативной памятью, планирование и, наконец, управление данными, файловой системой и устройствами, а также в последнее время стали добавлять блок функциональности сетевого взаимодействия.

На уровне управления процессами решаются проблемы формирования процессов, поддержание жизненного цикла процесса, организация взаимодействия процессов, т.е. организация взаимодействия процесса с системой в целом и с другими процессами в частности.

Блок управления оперативной памятью реализует программную поддержку той или иной стратегии организации памяти. При необходимости на этом уровне реализуется поддержка аппарата виртуальной памяти, решается задача выделения и изъятия памяти у процесса.

Функции планирования можно понимать с разных точек зрения. Можно понимать планирование в узком смысле слова, т.е. планирование центрального процессора (т.е. планирование доступа процессов к центральному процессору). На самом деле, функций планирования большое множество, поскольку применять планирование приходится при организации многих механизмов операционной системы. Так, упоминавшаяся только что задача изъятия памяти у процессов является задачей планирования, поскольку ставится вопрос, по какому принципу будет происходить это изъятие. Взаимодействие с внешними устройствами тоже не может обойтись без решения задач планирования: так или иначе, поток заказов на обмен, поступающих в системе, может превосходить пропускную способность устройства, образуется конкуренция по доступу к устройству — выстраивается очередь заказов на обмен. Соответственно, ставится вопрос, как организовать обработку этой очереди. Возможны различные стратегии: FIFO, LIFO и пр. — и для каждой из них будет свой результат. Итак, сфера применения решения задач планирования достаточно широка, просто в одних случаях планирование рассматривают в рамках какой-либо функциональности, а в других случаях — отдельно.

Блок управления данными и файловой системой также является достаточно важным, поскольку ни один процесс не сможет без него функционировать. На этом уровне применяются множество различных стратегий, организаций и пр., о чем речь пойдет позже. Блок управлениявнешними устройствами, подобно блоку управления оперативной памятью, зачастую оказывается скрытым для пользователей системы, в некоторых случаях он интегрирован в файловую систему, как это сделано в ОС Unix. На этом уровне также решаются множество специфических задач: задача кэширования обменов, задача повышения надежности обменов и пр.