Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.366

Рис. 6.24. Структура типичной системы UNIX

Над драйверами устройств находится файловая система. Она управляет файлами, каталогами, размещением дисковых блоков, защитой и выполняет многие другие функции. В системе файлов имеется так называемый кэш блоков (block

cache), предназначенный для хранения недавно считанных с диска блоков на случай, если они понадобятся еще раз. Некоторые файловые системы использовались многие годы. Среди них можно назвать быструю файловую систему Berkeley [143] и файловые системы с журнальной структурой [175, 184].

Еще одна часть ядра системы UNIX — механизм управления процессами. Он выполняет различные функции, в том числе поддерживает взаимодействие между процессами (InterProcess Communication, IPC) и их синхронизацию, что позволяет избежать состояния гонок. Код управления процессами также занимается планированием процессов на основе их приоритетов. Кроме того, он обрабатывает сигналы, которые представляют собой особую (асинхронную) форму программных прерываний. Наконец, он управляет памятью. Большинство систем UNIX поддерживают виртуальную память с подкачкой страниц по требованию, иногда с некоторыми дополнительными особенностями (например, несколько процессов могут совместно использовать общие области адресного пространства).

UNIX изначально задумывалась как весьма компактная система; компактность была призвана обеспечить повышение надежности и производительности. Первые версии UNIX были полностью текстовыми и ориентировались на терминалы, которые могли отображать 24 или 25 строк по 80 ASCII-символов. Пользовательским интерфейсом управляла программа, которая называлась оболочкой и предоставляла интерфейс командной строки. Поскольку оболочка не является частью ядра, в UNIX легко добавлять новые оболочки, и с течением времени было разработано несколько чрезвычайно сложных оболочек.

Позднее, когда появились графические терминалы, в Массачусетском технологическом институте для UNIX была разработана оконная система, получившая название X Windows. Еще позже поверх X Windows был установлен полнофункциональный графический пользовательский интерфейс (Graphical User Interface, GUI), названный Motif. Поскольку ядро должно было оставаться компактным, практически весь код для X Windows и Motif работает вне ядра в пользовательском режиме.

Windows ХР

Первая машина IBM PC, выпущенная в 1981 году, была оснащена 16-разрядной операционной системой реального режима, ориентированной на индивидуального пользователя и имевшей интерфейс командной строки. Она называлась MS-DOS 1.0. Эта операционная система состояла из находящейся в памяти 8-килобайтной программы. Через два года появилась более мощная 24-килобайтная система MS-DOS 2.0. Она содержала процессор командной строки (оболочку), и многие ее функции были заимствованы у системы UNIX. В 1984 году компания IBM выпустила машину PC/AT с операционной системой MS DOS-3.0, объем которой к тому моменту составлял уже 36 Кбайт. С годами у системы MS-DOS появлялись все новые и новые функции, но она при этом оставалась системой командной строки.