Die Mechanismen und die Politik

Unter zunächst markieren Reihe von grundlegenden Funktionen, die bieten Ihre Komponenten; diese grundlegenden Funktionen bilden Mechanismus (mechanism). Andererseits, Sie müssen eine Entscheidung bezüglich der Verwendung der angegebenen Möglichkeiten; solche Entscheidungen bestimmen die Politik (policy). Also, Vorrichtung zeigt, dass die Komponente implementiert, und die Politik — wie man es verwendet. Wenn für die Umsetzung des Mechanismus und der Politik zu erfüllen verschiedene Komponenten (der Mechanismus von der Politik getrennt), vereinfacht die Entwicklung des Systems und erhöht die Flexibilität. Komponenten, die Vorrichtung, sollte nicht verfügbar sein, Informationen über den Grund und Zweck Ihrer Anwendung; alle, was brauchen Sie von Ihnen, — durchführen soll Ihnen die Arbeit. Für solche Komponenten verwenden den Begriff «freie von der Politik» (policy-free). Komponenten, verantwortlich für die Politik, sollten operieren frei von Ihren Komponenten als Bausteine, für Sie ist nicht verfügbar, Informationen über die Details der Implementierung des Mechanismus.

 Ein Beispiel für die Trennung der Mechanismus von der Politik ist die Verwaltung der Eingabe-Ausgabe. Die grundlegenden Mechanismen für den Zugriff auf Peripheriegeräte Treiber implementieren. Richtlinie für die Verwendung dieser Mechanismen gibt die Software, führt die Eingabe-Ausgabe.

Der Kern des Systems. Privilegierten Modus und Benutzer

Die grundlegenden Komponenten Betriebssystem, verantwortlich für die wichtigsten Funktionen, in der Regel sind in der sp’Speicher ständig und werden in einer privilegierten Modus, nennen Kernel des Betriebssystems (operating system kernel). Heute existierenden Ansätze zur Gestaltung der Architektur Betriebssystem unterschiedlich definieren die Funktionalität Kernel. Zu den wichtigsten Funktionen des OS, die in der Regel setzen auf den Kern, gehören die Behandlung von Interrupts, die Verwaltung der sp’Speicher, die Steuerung der Eingabe-Ausgabe. An die Zuverlässigkeit und die Leistung der Kernel hohe Anforderungen.

Ein Hauptcharakteristikum der Kernel ist, dass es in einer privilegierten Modus ausgeführt wird. Betrachten Sie die Eigenschaften dieses Modus. Für die wirksame Verwaltung der Ressourcen Comp’Computer-Betriebssystem muss bestimmte Rechte in Bezug auf die Anwendungen. Muss, um Anwendungsprogramme mischten sich nicht in die Arbeit Betriebssystem, und in der gleichen Zeit, die das Betriebssystem muss die Möglichkeit haben, sich einzumischen in die Arbeit eines Programms, zum Beispiel für den Wechsel der CPU oder розв’язання des Konflikts im Kampf um die Ressourcen. Für die Umsetzung solcher Privilegien benötigen Hardware-Unterstützung: der Prozessor muss mindestens zwei Betriebsarten - Privilege (der geschützte Modus, Kernel-Modus, kernel mode) und user-Modus (user mode). Im user-Modus nicht zulässig Team, die sind kritisch für den Betrieb des Systems (Task-Wechsel, Appell an die sp’Speicher für den angegebenen Grenzen, der Zugriff auf die I / O-Geräten usw).

Betrachten, auf welche Weise werden die verschiedenen Modi der CPU während der Wechselwirkung zwischen Kern und Anwendungen. Nach dem Download der Kernel wechselt die CPU in den privilegierten Modus und erhält die volle Kontrolle über die Computer’ютером. Jede Anwendung wird gestartet und läuft im user-Modus, wo es keinen Zugang zu den Ressourcen Kernel und andere Programme. Wenn Sie brauchen, um eine Aktion auszuführen, - Implementierung im Kernel, die Anwendung macht Systemaufruf (system call). Der Kern fängt es, schaltet die CPU in den privilegierten Modus, eine Aktion ausführt, schaltet die CPU wieder in den user-Modus und gibt das Ergebnis der Anwendung.

Systemaufruf langsamer als der Aufruf der Funktion, realisiert im user-Modus, aufgrund der Tatsache, dass der Prozessor zweimal wechselt zwischen den Modi. Zur Verbesserung der Produktivität in einigen Betriebssystemen Teil der Funktionalität implementiert user-Modus, also für den Zugriff auf Ihr System-Aufrufe verwenden, müssen nicht.