18 - Struktura operačních systému

Struktura operačních systému

https://ucitel.sps-prosek.cz/~prochap/OSY/struktura.pdf

https://ucitel.sps-prosek.cz/~prochap/OSY/struktury.pdf

HAL - Hardware Abstraction Layer - vrstva oddělená od ostatních z důvodu přenositelnosti na jiné architektury (ARM, x86, ia64...) - ovladače zařízení vždy komunikují s hardwarem přes tuto vrstvu (Stejné i pro LINUX, akorát na příkladu Linuxu je vidět výhoda oddělení a to přenositelnost, tato vrsta se vymění a ostatní nad touto vrstvou zůstává stejné - obdoba ovladaču - API)

Kernel - (windows i linux) - jádro operačního systému, hlavním úkolem jádra je přidělování hardwarových prostředků

Knihovny - (Windows i Linux) obsahují objekty nebo rutiny (API), potřebné pro běh dalších aplikací (Windows .DLL a Linux .so)

VFS - (Linux) - Virtual file systém, protože Linux podporuje mnoho souborových systémů tak vrstva VFS zprostředkovává stejné rozhraní pro přístup k těmto souborovým systémům (můžeme říci jako HAL u hardware)

FUSE - (Linux) část v jádře i v uživatelském prostoru, mechanismus který umožňuje běh souborových systémů v uživatelském prostoru (standardně jen v jádře). Slouží např. pro speciální účely připojení šifrování, archiv, .. nebo pro licenčně nekompatibilní souborové systémy např. NTFS

Struktury výpočetních systémů

• Vrstvená (hierarchická) struktura

  • Jednotlivé části jsou uspořádány do vrstev

  • Vrstvy využívají služeb vrstev nižších, ale ne naopak

  • Jednotlivé vrstvy komunikují pouze s okolními vrstvami

  • Systémy jsou budovány od vnitřní vrstvy k vnějším vrstvam a nejdůležitějšími vrstvami jsou vnitřní vrstvy

  • Používá se nejběžnější v moderních systémech

• Virtuální počítače (virtuální stroje)

  • Rozdělení do samostatných modulů (virtuální počítače, virtuální zařízení)

  • Virtuální stroj má k dispozici samostatné prostředky (čas, paměť, virtuální zařízení)

  • použití pro podsystémy, kde je nutné oddělit prostředky (př. starší aplikace)

  • využití také ve virtualizaci

• Abstraktní počítače

  • Systém je rozdělen do modulů, stejně jako u virtuálních počítačů, ale abstraktní počítač má specifickou funkci

  • Počítač nemá k dispozici prostředky jako virtuální počítače, ale má k dispozici pouze jeden exkluzivní prostředek

  • Používá se v primárních rozhraních ovladačů

• Modulární struktura

  • Systém je rozdělen do modulů, které lze dle potřeby přidávat (za běhu systému)

  • struktura obsahuje unifikované rozhraní, které zajišťuje možnost použití dříve neexistujících rozhraní

  • modulární struktura je použita v Unixových systémech a ve Windows od verze s označením "Longhorn"

• Model klient - server

  • systém obsahuje co nejmenší jádro (minikernel, mikrokernel), obsahující pouze základní funkce (řídící procesy a mechanismy, komunikace mezi procesy, ...)

  • další funkce zajišťují specializované systémové procesy (servery), procesy spuštěné uživatelem nejsou systémové (klienti)