ОСРВ с монолитной архитектурой можно представить в виде

Прикладного уровня: состоит из работающих прикладных процессов;

Системного уровня: состоит из монолитного ядра операционной системы, в котором

можно выделить следующие части:

o интерфейс между приложениями и ядром (API)

o собственно ядро системы

o интерфейс между ядром и оборудованием (драйверы устройств).

API в таких системах играет двойную роль:

1. управление взаимодействием прикладных процессов и системы;

2. обеспечение непрерывности выполнения кода системы (т.е. отсутствие переключения

задач во время исполнения кода системы).

Основным преимуществом монолитной архитектуры является относительная быстрота

работы по сравнению с другими архитектурами.

Недостатки монолитной архитектуры:

1. Системные вызовы, требующие переключения уровней привилегий должны

реализовывать API как прерывания или ловушки.Это сильно увеличивает время их работы.

2. Ядро не может быть прервано пользовательской задачей. Это может привести к тому,

что высокоприоритетная задача может не получить управление из-за работы низко-

приоритетной.

3. Сложность переноса на новый архитектуры процессора из-за значительных

ассемблерных вставок.

4. Негибкость и сложность развития: изменение части ядра системы требует его полной

перекомпиляции.

Модульная архитектура (на основе микроядра) появилась как попытка убрать узкое

место – API и облегчить модернизацию системы и перенос ее на новые процессоры.

API обеспечивает связь прикладных процессов и специального модуля – менеджера

процессов. Однако, теперь микроядро играет двойную роль:

1. управление взаимодействием частей системы (например, менеджеров процессов и

файлов)

2. обеспечение непрерывности выполнения кода системы (т.е. отсутствие переключения

задач во время исполнения микроядра).

Недостатки у модульной архитектуры фактически те же, что и у монолитной. Проблемы

перешли с уровня API на уровень микроядра. Системный интерфейс по-прежнему не допускает

переключения задач во время работы микроядра, только сократилось время пребывания в этом

состоянии. API по-прежнему может быть реализован только на ассемблере, проблемы с

переносимостью микроядра уменьшились (в связи с сокращением его размера), но остались.

Объектная архитектура на основе объектов-микроядер. В этой архитектуре API

отсутствует вообще. Взаимодействие между компонентами системы (микроядрами) и

пользовательскими процессами осуществляется посредством обычного вызова функций,

поскольку и система, и приложения написаны на одном языке (Для ОСРВ SoftKernel это

C++).Это обеспечивает максимальную скорость системных вызовов.

Фактическое равноправие всех компонент системы обеспечивает возможность

переключения задач в любое время, т.е. система полностью preemptible.

Объектно-ориентированный подход обеспечивает модульность, безопасность, легкость

модернизации и повторного использования кода.

Роль API играет компилятор и динамический редактор объектных связей (linker). При

старте приложения динамический linker загружает нужные ему микроядра (т.е., в отличие от

предыдущих систем, не все компоненты самой операционной системы должны быть загружены

в оперативную память). Если микроядро уже загружено для другого приложения, оно повторно

не загружается, а использует код и данные уже имеющегося ядра. Это позволяет уменьшить

объем требуемой памяти.

13. Что такое функция полезности?

Крайний срок называется МЯГКИМ (SOFT), если _иногда_ его допустимо не соблюдать. Несоблюдение такого крайнего срока не ведет к катастрофическим последствиям, а лишь к некоторому снижению производительности, ухудшению качества обслуживания, повышению стоимости результатов, бесполезной трате времени и т.п.

Для количественного выражения "иногда" используют или вероятностный подход ("допустимо несоблюдение крайнего срока в 5% случаях"), или подход, основанный на введении т.наз. "функции полезности". При этом, если полезность завершения работы после крайнего срока обращается в нуль, мягкий крайний срок называют ЧЕТКИМ.

Функция, включающая подход, использующийся в количественном выражения «иногда», если крайний срок – мягкий (_иногда_ его допустимо не соблюдать). При этом, если полезность завершения работы после крайнего срока обращается в нуль, мягкий крайний срок называют ЧЕТКИМ.