Mikroarxitektura

Yadro

Yadro jarayonlar bajarilishini boshqaradigan operatsion tizimning markaziy qismidir, hisoblash tizimining resurslari va ushbu resurslarga muvofiqlashtirilgan jarayonlarni ta'minlaydi. Asosiy resurslar CPU vaqti, xotira va I / U qurilmalari. Fayl tizimiga kirish va tarmoqni boshqarish yadro darajasida ham amalga oshirilishi mumkin.
Operatsion tizimning asosiy elementi sifatida yadro o'zlarining ishlashi uchun zarur bo'lgan hisoblash tizimining resurslaridan foydalanish uchun eng kam tortishish darajasini ifodalaydi. Qoida tariqasida, yadro tegishli protsessorning aloqa mexanizmlarini ishlatish va OS tizimidagi murojaatlarga dasturlarni
qo'llash orqali bajariladigan ishlov berish jarayonlariga bunday kirishni ta'minlaydi.
Ta'riflangan vazifa yadro me'morchiligi turiga va uni amalga oshirish uslubiga qarab farq qilishi mumkin.
OS yadro obyektlari:

• 
  jarayonlar
  
• 
  fayllar
  
• 
  hodisalar
  
• 
  oqimlar
  
• 
  semaforlar
  
• 
  muttahamlar
  
• 
  kanallar
  
• 
  xotiraga kiritiladigan fayllar.
  

Mavjud operatsion tizimlar

UNIX, operatsion tizimlarni standartlashtirish va POSIX
1960 yillarning oxiriga kelib sanoat va ilmiy-ma'rifiy hamjamiyat yuqorida keltirilgan funktsiyalarning bir qismini yoki bir qismini amalga oshiradigan bir qator operatsion tizimlarni yaratdi. Ular orasida Atlas (Universitet universiteti), CTTS va ITSS (Massachusets texnologiya instituti, MIT), Eindhoven Texnologiya universiteti, RS4000 (Orxus universiteti) va boshqalar kiradi (yuzdan ziyod turli xil operatsion tizimlar ishlatilgan).
OS / 360 (IBM), SCOPE (CDC) va Multics (MIT va Bell Labs) kabi eng ilg'or operatsion tizimlar 1970-yillarda tugatilgan bo'lib, ko'p protsessorli kompyuterlarda bajarilishi mumkin bo'lgan imkoniyatlarga ega.
Operatsion tizimlarning rivojlanishining ekektik xarakteri, birinchi navbatda yaratilgan tizimlarning haddan tashqari murakkabligi va hajmi bilan bog'liq inqiroz hodisalari ortishiga olib keldi. Ushbu tizimlar kam darajada kengaytirilgan (oddiyroq bo'lganlar katta hisoblash tizimlarining barcha imkoniyatlaridan foydalana olmagan, kichikroqlarda optimallashtirishga
erishilmagan yoki umuman amalga oshirilmaydigan) va bir-biriga mutlaqo mos kelmaydigan, ularning rivojlanishi va yaxshilanishi kechiktirilgan.
1969 yilda Ken Tompson tomonidan bir nechta hamkasblar (jumladan Dennis Ritchie Brian Kernighan) ishtirokida ishlab chiqilgan va UNIX operatsion tizimi (dastlabki UNIKS Multics nomi bilan urishgan) oldingi tizimlarning ko'pgina xususiyatlarini o'ziga oladi, ammo uni bir necha xususiyatlardan ajratib turadi. eng avvalgilari:

• 
  oddiy metaforik (ikkita asosiy tushunchalar: hisoblash jarayoni va fayl);
  
• 
  komponentni arxitekturasi: «bitta dastur - bitta funktsiya» printsipi va paydo bo`lgan muammolarni echish uchun turli dasturlarni birlashtirish uchun kuchli vosita («qobiq»);
  
• 
  yadroni minimallashtirish ("haqiqiy" (imtiyozli) protsessor rejimida ishlaydigan kod) va tizim qo'ng'iroqlarining soni;
  
• 
  apparat me'morchiligidan mustaqillik va kompyuterdan mustaqil dasturlash tilida amalga oshirish (C dasturlash tili UNIXning rivojlanishining qo'shma mahsulotiga aylandi);
  
• 
  fayllarni birlashtirish.
  

UNIX birinchi navbatda asbob-muhit muhiti (rivojlanish muhiti) sifatida birinchi navbatda universitetlarda, keyin esa turli xil kompyuter tizimlarida ishlatilishi mumkin bo'lgan yagona operatsion tizim prototipini olgan sohada mashhur bo'ldi va bundan tashqari, tezkor bo'lishi mumkin va minimal quvvat bilan yangi ishlab chiqilgan apparat me'morchiligiga o'tkaziladi.
1970-yillarning oxirida, Berkeleydagi Kaliforniya Universitetining xodimlari TCP / IP protokollari bilan ishlashni o'z ichiga olgan UNIX manba kodlari uchun bir qator yaxshilanishlarni amalga oshirdi. Ularning rivojlanishi BSD (Berkeley Software Distribution) deb nomlangan.
Shu bilan arxitekturani mustaqil ravishda Bell Labs mualliflik huquqini amalga oshirish vazifasini GNU loyihasining asoschisi Richard Stallman qo'ydi.
Dasturlarning raqobatbardoshligi tufayli UNIX arxitekturasi avvalo de-fakto sanoat standartiga aylandi va keyin ISO / IEC 9945 [1] (POSIX) maqomini va qonuniy standartini oldi.
Faqatgina UNIX spetsifikatsiyasiga javob beradigan tizimlar UNIX deb ataladi. Bunday tizimlarga AIX, HP-UX, IRIX, Mac OS X, SCO OpenServer, Solaris, Tru64 va z / OS kiradi.
POSIX standartiga amal qilgan yoki unga asoslangan "POSIX-mos" deb nomlangan operatsion tizimlar ("UNIX-o'xshash" yoki "UNIX oilasi" dan foydalanish odatiy holga aylanadi, lekin Ochiq Guruhga tegishli bo'lgan "UNIX" savdo belgisining holatiga zid keladi va Belgilangan standartlarga mos ravishda faqat operatsion tizimlar). Standart bilan muvofiqligi uchun sertifikat to'lanadi, shuning uchun ba'zi bir tizimlar bu jarayondan o'tmagan, ammo ular POSIX-mos keluvchi hisoblanadi.
UNIX kabi Bell Labs (System V) tomonidan ishlab chiqilgan UNIXning eng so'nggi versiyasiga asoslangan operatsion tizimlar quyidagilarni o'z ichiga oladi: Solaris (OpenSolaris, BeleniX, Nexenta) va Linux asosida Berkeley (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD) GNU loyihasi va yadro masalalari bo'yicha kommunal va kutubxonalar nuqtai nazaridan Linus Torvalds boshchiligidagi jamoa tomonidan. Operatsion tizimlarni standartlashtirish kompyuter tizimini yoki tarmoqlarini ishlab chiqishda tizimni yoki uskunani almashtirishni osonlashtiradi va dasturiy ta'minotni uzatishni soddalashtiradi (standartlarga qat'iy rioya qilish dasturlarning manba matn darajasida to'liq moslashuvini nazarda tutadi, standartni yaratish va uning rivojlanishi uchun ba'zi o'zgartirishlar talab etiladi) , lekin POSIX-mos tizimlar orasida dasturni o'tkazish alternativ variantlardan ko'ra
arzonroq), shuningdek, tajribaning davomiyligi foydalanuvchilar.
Ushbu standartning mavjud bo'lishining eng sezilarli ta'siri Internetning 90- yillarda samarali tarzda tarqatilishi bo'ldi.