Лекция № 4: Структура ОС и микроядерная архитектура
Для ознакомления с предыдущей лекцией, перейдите по ссылке.
Кратко: Обзор структуры операционных систем, видов ядер и модели клиент-сервер в микроядерной архитектуре.
Основные компоненты структуры ОС
- Ядро (Kernel): управляет процессами, памятью, устройствами.
- Менеджер процессов: создание, завершение процессов.
- Менеджер памяти: управление оперативной памятью, виртуальной памятью.
- Подсистема ввода/вывода: взаимодействие с периферийными устройствами.
- Файловая система: организация данных на носителях.
- Системные библиотеки и пользовательский интерфейс: GUI или CLI.
Виды ядер ОС
- Монолитное ядро: всё в одном файле, высокая производительность, примеры: Linux, UNIX.
- Микроядро: минимальное ядро, остальное — серверы и процессы, примеры: Minix, QNX.
- Гибридное ядро: сочетание монолитного и микроядра, примеры: Windows NT, macOS (XNU).
Микроядерная архитектура (модель клиент-сервер)
- Основы: ядро управляет только базовыми функциями, остальные — отдельные сервисы (серверы).
- Преимущества: изоляция, безопасность, модульность, легкое обновление.
- Недостатки: сложное взаимодействие через IPC, накладные расходы.
- Пример работы: запуск редактора → запрос файла → сервер файловой системы → ответ.
- Примеры ОС: Minix, QNX, GNU Hurd.
Контрольные вопросы
- Какие компоненты входят в структуру ОС?
- Отличия монолитного ядра и микроядра?
- Преимущества клиент-серверной модели в микроядерной архитектуре?
- Примеры ОС с микроядерной архитектурой?