Классификация по особенностям методов построения

При описании операционной системы часто указываются особенности ее структурной организации и основные концепции, положенные в ее основу.

К базовым концепциям относятся:

7.1 Способы построения ядра системы (архитектура ядра в значительной степени влияет на всю архитектуру ОС)

7.1.1 Монолитное ядро – компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме и использующая быстрые переходы с одной процедуры на другую, не требующие переключения из привилегированного режима в пользовательский и наоборот. Например, в Windows 95/98 исходные коды ядра недоступны и нет средств для сборки (компиляции) ядра.

7.1.2 Слоистое ядро – компоненты ОС образуют уровни с хорошо продуманной функциональностью и интерфейсом. Компоненты работают в привилегированном режиме.

7.1.3 Микроядро – Микроядро выполняет минимум функций по управлению аппаратурой. Обычно в него включаются машинно-зависимые программы, некоторые функции управления процессами и обработка прерываний. Функции более высокого уровня выполняют специализированные компоненты ОС – серверы (сервер процессора, файловый сервер и т.п). Эти компоненты работают в пользовательском, непривилегированном режиме. Такая архитектура основана на модели "клиент-сервер" и характеризуется переносимостью, расширяемостью и надежностью. Например, Linux – можно собрать ядро требуемой конфигурации, включив в него те необходимые программные модули и драйверы, к которым нецелесообразно обращаться из ядра.

7.1.4 Экзоядро – ОС можно собрать, подобно сборке программы, с использованием большой библиотеки функций. В результате она будет включать лишь необходимый набор для некоторой совокупности приложений.

7.2 Построение ОС на базе объектно-ориентированного подхода – дает возможность использовать все его достоинства, хорошо зарекомендовавшие себя на уровне приложений, внутри ОС: аккумуляцию удачных решений в форме стандартных объектов, возможность создания новых объектов на базе имеющихся с помощью механизма наследования, хорошую защиту данных за счет их инкапсуляции во внутренние структуры объекта, что делает данные недоступными для несанкционированного использования извне, структуризованность системы, состоящей из набора хорошо определенных объектов.

7.3 Наличие нескольких прикладных сред – дает возможность в рамках одной ОС одновременно выполнять приложения, разработанные для нескольких ОС. Например, одновременная поддержка прикладных сред MS-DOS, Windows, Unix (POSIX) или хотя бы некоторого подмножества из этого набора. Концепция множественных прикладных сред наиболее просто реализуется в ОС на базе микроядра, над которым работают различные серверы, часть которых реализуют прикладную среду той или иной операционной системы.

7.4 Распределенная организация операционной системы – позволяет упростить работу пользователей и программистов в сетевых средах. В распределенной ОС реализованы механизмы, которые дают возможность пользователю представлять и воспринимать сеть в виде традиционного однопроцессорного компьютера. Характерными признаками распределенной организации ОС являются: наличие единой справочной службы разделяемых ресурсов, единой службы времени, использование механизма вызова удаленных процедур (RPC) для прозрачного распределения программных процедур по машинам, многонитевой обработки, позволяющей распараллеливать вычисления в рамках одной задачи и выполнять эту задачу сразу на нескольких компьютерах сети, а также наличие других распределенных служб.