«жаратылыстану» институты
Ерекше артықшылығы бар режимдегі ядро
жүктеу/скачать 2.45 Mb.
|
| Ерекше артықшылығы бар режимдегі ядро. Қосымшалардың орындалу жүрісін қауіпсіз басқаруда ОЖ қосымшаға деген ерекше артықшылықтары болуы қажет. Ендеше оның дұрыс жұмыс істемейтін қосымшасы ОЖ жұмысына кедергі болуы мүмкін, мысалы, оның кодтар бөлігін, ОЖ құрастырушылардыңбар жіберген күштері бос әурешілік болып қалады егер олардың шешімдерінің орындалуы қосымша молдульді жүйеден қорғамайды, қандай элегантты және эфектті шешімдер болмасын. Компьютер ресурстарының мультипрограммалық режимінде қосымшамен араларындағы дауда арбитрдың ролін ойнау үшін ОЖ ерекше қасиеттері болуы керек. Еш бір қосымша ОЖ бұйрығынсыз қосымша есте сақтау құралын алу мүмкіндігі жоқ, және процессорда ОЖ –де берілген уақытынан артық ұстауға, сыртқы құралдармен қатар атқаруға рұқсат жоқ.
Арнайы аппараттық құралдардың көмегінсіз ОЖ ерекше артықшылықты қолдаумен қамтамасыз ету мүмкін емес. Компьютердің аппаратурасы аз дегенде екі режимді ұстауы қажет: Қолданушы режимі (user mode) Ядро режимі деп аталатын ерекше артықшылығы бар режим (remel mode), әлде супервизор (supervisor mode). ОЖ кейбір бөліктері ерекше артықшылығы бар режимде, ал қосымша –қолданушы режимінде жұмыс атқарады деп мойындалады. Ядро операциялық жүйенің барлық негізгі жүиелерін орындағандықтан, көбінесе ол артықшылық режимінде жұмыс істейтін операциялық жүйенің бөлігі болып саналады. Кейде артықшылық режиміндегі жұмыс «ядро» түсінігінің негізгі анықтамасы болып саналады. ОЖ утилиталары Жүйе орындайтын прог Қолданушы қосалқысы Қолданушы режимі ОЖ ядросы Артықшылық режимі Артықщылық режиміндегі ядро мен жүйенің ОЖ-сі Процессордың міндеттерін ауыстырумен, Енгізу-Шығару құралдарын басқарумен механизмдерді реттеу және жадты қорғау рұқсатымен байланысты, тұтынушы режиміндегі кейбір критикалық командалардың орындалуына тиым салынатындықтан, қосымша бағыныңқы жағдайға қойылады. Нұсқаулықтардың орындалуына тек белгілі жағдайларда ғана тиым салынса, тұтынушы режимінде ондай нұсқаулықтардың орындалуына сөзсіз тиым салынады (ондай нүсқауларға артықтандырылған режимдегі өту нұсқауы жатады). Мысалы; барлық қосымшалармен операциялық жүйеде жалпы деректерді сақтайтын, бірақ арнайы қосымшалар үшін монополиялық иелікте бөлінген кейінгі портқа рұқсат ететін қатқыл дискінің бақылаушысына рүқсат кезінде Енгізу-Шығару нұсқаулары қосымшаларға тиым салуы мүмкін. Операциялық жүйенің артықшылықтары жадқа рұқсат етілгенде ғана қамтамассыз етіледі. Мысалы; егер нұсқаулық операциялық жүйеде берілген қосымшасына жіберілген жадтың аумағында болса, онда қосымшаларға жадқа ену үшін нұсқаулықтар орындалуына рұқсат етіледі. Ал, операциялық жүйе және басқа қосымшаларда орын алатын жадтың аумағында болмайтын жағдайда тиым салынады. Жадқа енуге нұсқаулықтармен жадты қорғау конфигурациялық механизмдер нұсқаулары тек артықшылық режимінде ғана орындалуға рұқсат етілгендіктен, операциялық жүйенің толық бақылауы жүзеге асады. Мысалы; (Мэйнфреймах ІВМ-де жадты қорғау кілттерінің өзгеруі немесе Рentium процессорында жад дескрипторларының кестесіндегі сілтемелерінің өзгеруі). Жадты қорғау механизмі операциялық жүйе мен тек қосымшалардан өз жадтарының аумақтарын қорғауға ғана емес, сондай-ақ операциялық жүйемен белгіленген қандай да бір қосымшалардың жад аумақтарын басқа қосымшалардан қорғайды. Әр қосымша өз кеңістігінде жұмыс істейді. Бұл қасиеті жадтың өз аумағында жұмыс істейтін қате қосымшаларды таратпауға мүмкіндік береді. Сондықтан да оның қателері басқа қосымшалармен операциялық жүйеге әсер етеді. Аппаратты жүзеге асыратын артықшылық деңгейінің мөлшерімен операциялық жүйені қолдайтын артықшылық деңгейінің мөлшері арасында байланыс жоқ. 4 деңгейлі базада Intel компаниясы процессорлармен қамтамассыз ететін 0S/2 операциялық жүйесі 3 деңгейлі артықшылық жүйені жасауда, ал Windows NT, UNIX және кейбір операциялық жүйе 2 деңгейлі жүйемен шектелуде. Бір жағынан егер аппарат 2 деңгейлі артықшылықты қолданса, операциялық жүйе осының негізінде программалық әдіспен дамыған қорғау жүйесін жасай алады. Мысалы; бұл жүйе иерархияны тудырушы артықшылықтардың бірнеше деңгейін қолдай алады. Бірнеше артықшылықтардың болуы операциялық жүйе модульдерінің арасында да толық егжей - тегжейлі реттеуді рұқсат етеді. Ішкі операциялық жүйе артықтандырылған және аз артықтандырылған бөліктердің пайда болуы операциялық жүйенің бағдарламалық кодттарының ішкі қателіктерінің беріктілігін көтеруге әкеледі. Себебі мұндай қателіктер тек модульдер ішінде белгіленген арнайы деңгейлі артықшылықпен таралады. Артықтандырылған модульдер бөлігі аз артықтандырылған модульдер деректеріне енуге және олардың орындалуын басқаруға рұқсат алатын деференциялық артықшылықтардың ортасындағы күрделі қолданбалы кешендер құруға мүмкіндік береді. Процессор артықшылығының 2 режимі негізінде операциялық жүйе ресурстарды жекелей қорғайтын күрделі жүйе құра алады. Оған мысал ретінде файлдар мен каталогтардың әдеттегі қорғау жүйесі бола алады. Бұндай жүйе кез-келген тұтынушыға, әрі файлдармен каталогтарға рұқсат қоюға белгілі құқықтар бере алады. Ядроның артықтандырылған режимге ауысуын қамтамассыз ететін операциялық жүйенің нақтылығы кейбір жүйелік шақыртулардың орындалуының бәсеңделуі арқасында жоғарлайды. Артықтандырылған жүйенің шақыртуы процессордың тұтынушы режимінен артықшылықтар режиміне ауысуына бастайды, ал қосымшаға қайтарылғанда - артықшылық режимінен тұтынушы режиміне ауысады. Процессорлардың барлық түрлерінде қосымша екі мәртелі тоқтатуда ауыстырылатындықтан, ауысымсыз режимі процедурасын шақыртуға қарағанда процедуралық ауысым режиміне көшу баяу жүзеге асады. Артықтандырылған ядромен тұтынушы режиміндегі қосымшаларға негізделген операциялық жүйе архитектурасы классикалық болады. Оны көптеген атақты операциялық жүйе оның ішінде - UNIX, VАХ VМS, ІВМ OS/390, OS/2 сияқты сан алуан нұсқаулары және арнайы модификациялармен - Windows NТ жүйелері бар. Оқиғаларда соналардың өңдеушілері шегінеді мынаның сәулет классикалық түрінің, түйін жұмысын және қосымшаларды ұйымдастыра бірде және том ғой тәртіпте. Дәл осылай, түйін жұмысына арналған қалай белгілі мамандандырылған операциялық жүйе Novell компания NetWare 86| Pentium Intel х процессорларының пұрсатты тәртібін қолданады, дәл осылай және өз ерекше қосымшалардың - толтыра арту модульдерінің жұмысына арналған. Дәл осылай қалай тәртіптердің ауыстырып қосулары жоқ, бірақ мыналар жанында жад сенімді аппараттық қорғанышы жоқ болады, модульдермен орын иеленгеннің соналардың , дөрекі жұмыс істеуші қосымшадан, NetWare өңдеушілері өз операциялық жүйе сенімділік сондай потенциалды төмендеуіне кетті , шек қойылған терім сондықтан әрбір қосымша мүқият жөндеулері шоттың артынан сәулетшілік жетіспеушілік оны мынау мамандандырылған қосымшаларды компенсациялауға рұқсат етеді. Қолданушы режимі Артықшылық режимі NetWare ядросы NLM 2.5-шi сурет. Басқару жүйесiнiң ықшамдалған архитектурасы NetWare Бiр тәртiпте жұмыстың ерекше құқықты режимін қолдамайтын процессорлар үшiн тiптi жасалған басқару жүйелерi ядро және қосымша арқылы жұмыс iстейдi. Мұндай түрдiң өте әйгiлi процессоры Intel 8088/86 болып табылды , IBM компанияснының дербес компьюлерге негiзі жараған процессоры.Бұл компьютерлерге арналып жасалған Microsoft компаниясымен игерiлген MS-DOS операциялық жүйесі, msdos.sys және io.sysтiң жүйелiк шақыруларға command.comның командалық интерпретаторы, жүйелiк утилиталар және қосымшаларға айналған (модулдердың ядро атауын пайдаланылып, ол олар негiзi бойынша болып табылғандығымен ) жүйенiң ядро құрастырылған екi модулдерінен тұрды. MS-DOS архитектурасы ОЖ-нің 2.1-шi сурет келтiрiлген архитектурасына сәйкес келедi. Дөрекi жазылған қосымшалар кейде жоғарыд айтылған MS-DOS-тың негiзгi модулдерін әбден қирата алды, бiрақ (дербес компьютер, MSXтың сондайы, СР/М үшiн ерте басқару жүйелерiнiң көп ұқсас түрлері) MS-DOS-тың қолдану облысы және ОЖ-нің биiк сенiмдiлiкке қойылатын талаптарының көрсетпедi. Жұмыстың (80286-дан бастай ) Intel мүмкiндiгiнiң процессорларының ерекше құқықты режимiндегi болжамдардың кенжелеулерiнде пайда болуына MS-DOS-тың өңдеуішi болмады. Бұл ОЖ-лер 8086/88-шi процессорды шығаратын нақты тәртiп деп аталатындарға осы тип процессорларында әрдайым жұмыс iстейдi. Нақты тәртiп қолданбалы тәртiптiң синонимы болып табылғанда санамауы керек болғанында емес, оның екiнiң бiрiмен ерекше құқықты режимінде болғанына байланысты. Нақты тәртiп тек қана оған ерте 8086/88-шi үлгiсiмен және екiнiң бiрiмен процессорлардың кешiрек үлгiлерiнiң үйлесiмдiгiне iске асырылды артықшылықтардың төрт деңгейлерi бiрлерде кешiрек үлгiлердiң процессорларының түсiнiктi барлық ерекшелiктерi болып қалыптасатын процессордың қорғал қалған жұмыс тәртiбi, соның iшiнде және жұмыс болып табылады. жүктеу/скачать 2.45 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|