OPERCIS RENDSZEREK

OS fogalom, struktrk

2006/2007. tanv I. flvDr. Vadsz Dnes

Clkitzsek, trgyfelptsAlapfogalmak, koncepcik, struktrk, mkds megismerseOS pldk: Unix, Linux, W (a kzs kiemelve)Tmakrk: OS fogalom, trtnet, struktrk, Felletek a kernelhez (burok s API)processzek s menedzsmentjk,memriamendzsment,I/O, eszkz s fjlmenedzsment.

MdszerekEladsok: lnyegkiemels, sszefoglalsokGyakorlatok: a tanszki laborokban, teljestend feladatok minden gyakorlatonTeljestsalrs felttele: gyakorlatokon aktv rszvtel, legalbb 8 gyakorlat elismertetse. vkzi zrthelyi. Alrs ptls a vizsgaidszakban nincs. Vizsga: rsbeli + szbeli. Vizsgattelek az v vgn. vkzi zrthelyi beszmt.A trgy anyaga szigorlati tananyag is!

A gyakorlatok, gyakorlatvezetk IN 104 laborRpsi TiborKedd 8:00 2MMIKedd 9:002InKedd 12:002FPKedd 15:003InSzerda 13:002EP

IrodalomTannenbaum: Modern Operating Systems, Prentice Hall, 1992.Silberschach, Galvin: Operating Systems Concepts, Addison-Wesley, 1994.Kczy, Kondorossi szerk: Opercis rendszerek mrnki megkzeltsben, Panem, 2000.Bach: The Unix System, Prentice Hall, 1985.Vahalia: UNIX Internals: the new frontiers, Prentice Hall, 1996Vadsz: Opercis rendszerek, ME, http://www.iit.uni-miskolc.hu/~vadasz/GEIAL202Unix on-line manual lapok, helps stb. Tudni kell angolul olvasni!

Az temtervLsd a hirdettbln!

Szmtgprendszer f komponenseiA HW f rszei: CPU, memria, eszkzk, buszokA mkdtet rendszer: OSAz alkalmazsok: segdprogramok, fejlesztk, AB rendszer, zleti programok stb.A felhasznl: alkalmazs hasznl, fejleszt stb.

Mkdtet rendszerek fejldseDirekt futtats a hardverenMonitor Futtathat rutinok gyjtemnye, ROM. Ismeri a konzoltKonzol terminlon parancsokexamine mem-cellset mem-cellgo mem-celletc.Esetleg primitv fjl-rendszer, load, store parancsokOpercis rendszer

Az opercis rendszer fogalmaKiterjesztett gp (Extended Machine). Knyelmess, "felhasznlbart" jellegv teszi a gphasznlatot.Erforrs menedzser. Hatkonny, biztonsgoss, igazsgoss teszi a gphasznlatot.Vlaszol gp (Veszly: burok (kezel, UI) - kernel sszetveszts)

TrtnetkKapcsoldik a hardver fejldshez,a szmtgp hasznlk munkamegosztsa trtnethez (hardveresek, rendszerprogramozk, rendszer-menedzserek, opertorok, programozk, felhasznlk.)a programozsi mdszerek fejldshez stb.Tanenbaum 4 genercit emlt

I. generci: 1945-55. (Prelingual Stage)Csvek, dugaszol tblk, lyukkrtykNincs munkamegoszts: egybeesik a szmtgppt, mkdtet, programoz, felhasznl szerepkrGpi nyelv programozsNincs opercis rendszer

II. generci: 1955-65(Exploiting Machine Power)Tranzisztorok. Ktegelt rendszerek. Karakterorientlt (1401) s szszervezs (7094) gpek. Tervezk s ptk; karbantartk; opertorok; programozk, felhasznlk(Increasing the Expressive Power)FORTRAN nyelv A JOB fogalom: load-translate-load-exec szekvencia, eleinte kzzel, ksbb automatizlva. nem_rezidens loader = monitor jelleg OS. Vgl: temez is.Tipikus a ktegelt (batch) feldolgozs

III. generci: 1965-80(Reducing the Machine Dependency)Egysgests a karakter- s szfeldolgozsban (360)Integrlt ramkrkIdosztsos multiprogramozs, memria particionls, spooling (Simultaneuos Peripheral Operation On-Line)Interaktivits igny: kifejldnek a parancsnyelvi rtelmezkKis gpek (PDP-11, VAX 780 stb.)Sok opercis rendszer (OS360, MULTICS, RSX, Unix stb.)Hardveresek; opertorok; rendszerprogramozk; programozk; felhasznlkImperatv, funkcionlis, logikai nyelvek. Szoftverkrzis (Algol, PL1, APL, LISP, PROLOG, C stb.)

IV. generci: 1980-90(Reducing the Complexity)LSI, VLSI; Szemlyi szmtgpek, munkallomsok, szuperszmtgpekVisszaess a vdelembenInteraktivits, felhasznlbart kapcsolattarts. GUI is!MS DOS, Unix, VAX/VMS, Novell stb.Hlzati opercis rendszerek, osztott feldolgozsTeljes a munkamegosztsObjektumorientlt programozs, prhuzamos programozs, szoftvertechnolgik, CASE

s ma?Szemlyi szmtgpek (kliensek), szerverek, grafikus munkallomsok, klnleges architektrk, az Internet, gridMikrokernelekUnix, MS W, Linux, mach Internet s WEB technolgik, OOP, Java, CORBA, DCOM, SW reengineeringTeljes munkamegoszts, mindenki felhasznl

Az utbbi vtizedek 1985 95: olcs processzls 1995 - 02: olcs svszlessgA jv: olcs rzkelk

Egy msik ttekints Kt lapot mutatok

Az utbbi vtizedek a szmtstechnikban

Az utbbi vtizedek a szmtstechnikban 2

OS osztlyozsi szempontokHardver fggsg szerintSzemlyi, kis, nagy gpek OS-e (?), architektra fggetlenCl szerintltalnos, vagy specilis clProcesszek, processzorok, felhasznlk szma szerintSingle, vagy multi tasking, multi processing, multi threadingSingle, vagy multi userDistributedIdkioszts szerintSzekvencilis, kooperatv, vagy beavatkoz; time sharing, real timeMemriakezels szerintVals cmzs, vagy virtulis cmzsI/O s fjlrendszer megvalsts szerint

A szmtgp architektrban az OS Az OS rendszerszoftver, 2 f cllalknyelmet biztost,hatkonysgot, vdelmet biztost.Elvlasztja az alkalmazsokat a hardvertl

Lehetne-e struktrlni?

Alkalmazs1Alkalmazs2OS kernelHardver

Egy ksbb tovbb rszletezett fogalom: a folyamat (processz)A folyamat (processz) egy (prhuzamos szerkezetet nem tartalmaz) program fut pldnyanll entits, azonosthatMegklnbztetem a programtl Ugyanannak a programnak tbb fut pldnya is lehet A processz kontextus fogalmat is fogjuk trgyalniAz alkalmazs kifejezst itt felhasznli processz rtelemben fogom hasznlni A taszk fonl fogalmat is trgyaljuk majd

Kernel struktrkFunkcionlis szerkezetek (szolgltatsok szerinti komponensek)Implementcis szerkezetek (hogyan programozzk az egyes komponenseket).

Szolgltatsok szerinti komponensekProcessz (taszk, fonl) menedzsment komponensekCPU temezs, esemnykezels, szignlozs, klcsns kizrs, szinkronizci, processz-kzti kommunikciMemria menedzsel komponensekI/O menedzsmentdevice driver interfaceszabad terlet (blokk) menedzselseblokk allokci, diszk blokk schedulingpufferezsFjl-rendszert megvalst komponensekjegyzk (directory) megvalsts (fjl attribtumok kezelse)fjlkezels, biztonsgi komponensekVdelmi komponens(ek)Hlzatkezel komponensekFelhasznli fellet (nem felttlenl OS komponens)

Processz (taszk, fonl) menedzsment komponensekProcesszek krecijt s terminldst biztost funkcikProcessz/taszk/fonl kontroll, temezsllapotok nyilvntartsa,CPU temezs, kioszts; felfggeszts, elvtel,processz szinkronizcis mechanizmusok (belertve a holtpont elkerlst is biztost klcsns kizrsi mechanizmusokat),processzek kzti kommunikcis mechanizmusok.Ad Funkcionlis struktra

Memria menedzsel komponensekMemria hasznlatnak nyilvntartsaMemria allokls/felszabadts a processzek szmraCmlekpzs: logikai (virtulis) cmek lekpzse vals (buszra kiadhat) cmekre)kzben ki/be sprs, vagyki/be lapozs.Utbbiakhoz kapcsolat a msodlagos trol menedzsmenttel.Ad Funkcionlis struktra

I/O s msodlagos trol menedzsmentEszkzmeghajt szoftverek (device drivers) biztostsa blokkorientlt eszkzkhz (diszkekhez),karakterorientlt eszkzkhz (terminlok, nyomtatk, portok stb.),specilis eszkzkhz (ra, hlzat(?))Szabad blokk menedzsels (diszkeken)Blokk allokls/deallokls (fjlokhoz, virtulis memrihoz)Diszk-blokk buffer cashingAd Funkcionlis struktra

Fjl-rendszert megvalst komponensekJegyzk (directory) struktra biztostsaJegyzk implementci, fjl-attribtumok rgztseBlokkhozzrendels mdszereiFjlok krelsa/trlseJegyzkek krelsa/trlseFjlok rsa/olvassaFjlrendszer ltrehozsnak, helyrelltsnak segdprogramjaiMentsek s visszalltsok segdprogramjaiAd Funkcionlis struktra

EsettanulmnyokA VAX/VMS,a W NT s a UNIX funkcionlis struktrja.

6 lapot mutatunk

A VAX/VMS struktrjaA VAX CPU ngy futsi mdja: User, Supervisor, Executive, Kernel. ttrs: trap mechanizmussal.Lsd: $ MONITOR MODESU mode: alkalmazsok, segdprogramok, fejlesztkS mode: a DCL (A DCL szoros kapcsolatban a VMS-sel)E mode: RMS rutinok: felelsek a fjl szervezsrt; ACP-k: felelsek az elhelyezkedsrt, mretekrt.K mode: System Services: I/O alrendszerMemria menedzsmentProcessz s idkezels Vegyes szolgltatsok (nincs az brn): logikai nv kezels, lock menedzsment stb.

A VMS struktra

Az NT struktra, magas szinten

Az NT struktraHAL: csatol a HW s a mikrokernel kztt. A HW klnbzsgeket (processzor architektra, processzorok szma stb.) kszbli ki. A HW gyrtk ksztik, szlltjk.Mikrokernel: IT kezels, temezs a szlakra, CPU szinkronizci stb.Szolgltatsok: Objektum menedzser: objektum elnevezsek, biztonsgi tnyezk kezelse. Handle kszts az objektumokhoz.Folyamat menedzser: taszkok ltrehozsa, trlse, szlak ltrehozsa, trlse. Egyttmkdik a biztonsgi rendszerrel, a memria menedzserrel.Helyi elj. hvs: (hasonlt az RPC-hez) egy alkalmazshoz a rendszerkrnyezetet ltrehoz alrendszer (kliens-szerver) ltrehozshoz hvs.

Windows NT Kernel

Az NT struktra (folyt.)Szolgltatsok (folyt.):I/O menedzser: Cache funkcikat, fjl-rendszereket (FAT, NTFS, CDFS), eszkz meghajtkat (NET+diszkes) biztost.Virtulis memria menedzser (ld. ksbb).Megjelent rendszer: Win32K ablak menedzser: kezeli az ablakokat, kpernyt; a bejv jeleket (eljuttatja az alkalmazsokhoz). GDI (Graphics Device Interface): grafikus csatol: kperny rajzol eszkz (primitvek) gyjtemny. Grafikus eszkzmeghajtk (drivers): vezrlik a HW-t. A konzol (ez felhasznli szint, csak a teljessg kedvrt itt!): szveges ablak tmogatst biztost. Biztonsgi figyel.

A Unix funkcionlis felptseHardver, vezrlk Programozi fellet, rendszerhvs diszpcserFjlrendszerBuffer cacheDevice driversFolyamatok kzti kommunikciMemria menedzsertemezFolyamat vezrl alrendszerI/O alrendszer Felhasznli processzFelhasznli mdHardver szintKernel md(trap)

Implementcis struktrkHogyan programozzk a komponenseket Funkcikhoz rutinok Call jelleggel hvhat rutinok Argumentumok visszatrsi rtk Megszaktssal hvhat rutinok (IT kezelk)Az IT tpusa IretEsemnykezel rutinok (esemny kezelk) Az esemny jellemzi visszatrsi rtk, ha egyltaln ) Hol lehetnek ezek a rutinok?A betltd kernelbe linkelve Futtathat programba linkelve

Lehetsges archeo tpusokMonolitikus rendszerRteges struktrkAz gyfl szolgltat (kliens szerver) modell

A mdvlts a trap A szolgltat rutinok (sokszor) kernel mdban futnak! Akr a kernelbe vannak linkelve,Akr futtahat program rutinjai.

Monolitikus rendszerEgyszer szerkezetA kernel (mag): egy betlthet modulba sszelinkelt, szolgltat rutinok sszessgeA kernel a rendszer indtskor (teljes egszben) betltdikA szolgltat rutinok hvsa: rendszerhvssal (system call), megszaktssal (IT), vagy kivteles esemnyre val reaglssal. Futsi md vlts (user md - kernel md: trap)Tipikus plda: korai Unix-okAd Implementcis struktra

Rteges struktraA szolgltat rutinok rtegekbe szervezettek. A rtegezs elnye Egy rtegben jl meghatrozott, sszetartoz funkcikEgy rteg elrejti az alatta lv komponensek rszleteitMagasabb absztrakcis szint szolgltatsokat biztost: virtulis gpetA rtegeket kln-kln betlthet fjlokba linkelikA betlts akr dinamikusan is trtnhet (DLL) Mr a monolitikusban is lehet diszpcser rteg Lehetsges: a rtegekhez egyre privilegizltabb futsi mdok. Tipikus plda: a The OS Ad Implementcis struktra

A THE struktrjaDijkstra professzor s hallgati ksztettk, 1968. A rtegezs tervezsi koncepci volt: egyetlen modulba linkeltk.

Rtegek5OpertorAz opertor indt, lel processzeket4Felhasznli programokFggetlen processzek3I/O menedzsment, eszkzkFelette virtulis (absztrakt) I/O2Opertor-processz kommunikciA processzeknek sajt, virtulis konzolok1Memria-dob menedzsmentVirtulis memria, a processz ltja a teljes cmtartomnyt0Processz allokls, multiprogramozsVirtulis CPU-k, minden processztl elrejtve a tbbi

A rteges struktrtl a virtulis gpigEmlkezz: az opercis rendszer virtulis gp: ezt a koncepcit ersti a rtegezettsgA rtegek virtulis (absztrakt, kiterjesztett) gpekAbsztrakt (kiterjesztett, virtulis) instrukciknak foghatk fel a rtegek kztti felletek hvsaiAd Implementcis struktra

A kliens-szerver modellIgny a kisebb kernelre: mikrokernel Bizonyos rendszerszolgltatsok kiszolglsra nll processzeket ksztenek.Ezek nllan linkelhetkBetltdhetnek a rendszer egsz letre, vagy idlegesen (daemon processzek)Futhatnak kernel-, vagy akr felhasznli mdbanProcesszek kzti kommunikcival krhetk a szolgltatsok. A kernel szinte csak a kommunikcit s az idosztst biztostja.Ebbl fejldtek ki a hlzati osztott rendszerek.Ad Implementcis struktra

A kliens szerver modellAd Implementcis struktra

Kis sszefoglals Kt oldalon sszefoglaljuk a programtechnikai megoldsokat, majd trgyaljuka kernelbe val belps s kilps lehetsgeit, forgatknyveit.

Programtechnikai megvalstsokSzolgltat eljrs, fggvny kd; call hvssal rhet el (trap)Kivteles esemnyt, megszaktst kiszolgl rutinok; elrsk: IT-vel, kivtellelnll processzek (felhasznli/rendszer processzek) rutinjai; elrhetk processz kzti kommunikcis mechanizmusokkal. Ilyenek pl.:a swapper; a mdostott lapok kszlett kir processz; az ACP-k (Ancillary Control Process), melyek pl. a fjloknak az eszkzkn val elhelyezsrt felelsek (a rekordformtumokrt az RMS felels!); ment/visszallt processzek stb.

Programtechnikai megvalstsokStatikusan betltd kernel rutinok (A rutinokat fordtjk, sszelinkelik egyetlen vgrehajthat fjlba; a betlts sorn betltdik s megkapja a vezrlst)Call hvssal elrhetek (gyakran trap-pel)IT-vel elrhetekDinamikusan betltd rutinok (regisztrci -betlts - inicializls - szoksos hvsok [call/IT] - shutdown - regisztrci megszntets szekvencik) nll processzek (felhasznli vagy kernel szinten)

Hogyan juthat a vezrls a kernelbe?A felhasznli processzekbl rendszerhvssal (System Call). (Ez a programoznak RTL hvsnak tnik.) Hardverbl megszaktssal (Interrupt). Aszinkron. Hardverbl kivteles esemny (Exeption Condition) bekvetkezsvel. Vratlan, de szinkron. (Nmely esetben ezt nevezik trap-nek.)

A kernelbe lps esemnyei (Unix)tkapcsols kernel mdbaPush PC s PSW (mr a kernel verembe!)Hvs kdja a verembelt. cl regiszterek lementse (assembly rutin)Hvdiksyscall() :rendszerhvshoz (ez diszpcser);trap() :kivteles esemnyhez;device driver rutin : IT-hez.A diszpcserellenrzi, msolja a paramtereket,felkszl a megszaktsra,hvja a megfelel szolgltat rutint.Jegyezzk meg: a syscall s kivtel kiszolgls processz kontextusban fut, mg az IT kiszolgls rendszer kontextusban!

Visszatrs a kernelblVisszatrs a diszpcserhez (siker/sikertelensg jelezve);Szignl vizsglat, szignl kiszolgls;lt. regiszterek visszavtele (assembly rutin);Hibakd az errno-ba, visszatrsi regiszter belltsa;Return-from-interrupt instrukci (Pop PSW s PC);Visszall a felhasznli md.

sszefoglals. Eddig vettk:Az OS fogalmt, OS-ek fejldsi fokozatait,OS struktrkat klnbz nzpontok szerint:funkcionlis struktra,az implementci szerinti struktra.A kernelbe lps, a kernelbl val kilps esemnyeit. Ezeket ksbb mg rszletezzk.

OPERCIS RENDSZEREK

OS fogalom, struktrk,Vge

The GOTO statement is considered harmful!Az OS-ek fejlesztse, mkdse s mkdtetse sorn felmerl alapfogalmak, koncepcik, filozfik, megfontolsok, megoldsok megismerse.OS-ek bels szerkezetnek, mkdsnek megrtse.Nem cl OS rsa.Sokfle OS ltezik. Mi fleg a Unix s NT koncepciival foglalkozunk: ezek llnak rendelkezsnkre.rintett absztrakcik:a processz fogalom.A virtulis memria fogalom.A fjl rendszer fogalom. Az eszkz fogalom.a felhasznli kapcsolattart fogalma.Eladsokon ismerettads mellett a lnyeg kiemelse.rott jegyzet a szoksos helyen.Mintaprogramok a honlaprl kiindul link segtsgvel elrhetk. A gyakorlatokon eleinte sh programozsi, majd processz kontroll, temezs befolysols, szignlozs, IPC, a klcsns kizrs rendszerhvsait begyakorl programozsi feladatokat kell ksztenik. Lesz fjlkezels is, vgl egyszer rendszermenedzseri feladatok.

Szmonkrs:Alrs felttele 8 gyakorlat elismertetse.Szbeli vizsga.A trgy szigorlati tananyag is.A 102-es laborban MS W gpek. Putty terminlemulcival ssh bejelentkezs a linuxos, Aix-os, Solaris-os gpekre Emlkezznk a Szmtgp architektrk trgyban tanultakra!Van-e ma mg direkt futtats a hardveren?Hasznlnak-e ma mg monitor mkdtet rendszert?

Szoftver, rendszerszoftver, amit adnak a gppel, meg sok-sok doksi . Kiterjesztett, extended, virtulis gp . Absztrakt instrukcikat biztost Mr a felhasznlnak is (igaz, nem az OS, hanem a burok ), pl. open a file, copy it, De absztrakt instrukcik a programoz szmra biztostott rendszerhvs kszlet is! Amikkel szolgltatsokat krhet a programoz a processze szmra.

Erforrs menedzser: kiosztja, vdi, temezi az erforrsokat. Pl. a CPU-t temezi, megvalstva a multiprogramozst.

Vlaszol is! UI parancsokra a visszatrsi rtk, az stdin kimenet, az eredmny; syscall-ra a szolgltats s annak hibakdja . rthet az elgondols, de nem szeretem. Ezt az anyagrszt a Tannenbaum knyvbl jl megtanulhatjuk. Az OS f feladata ekkor:- menedzseli az I/O eszkzket, ezekbl klnsen rdekes a msodlagos trols menedzselse s a fjlrendszer biztostsAz OS menedzseli mr a memrit is, eleinte single user md. Ksbb time sharing, s multi user md, vdelem s klcsns kizrsi problmk megoldsa. Kialakul a processz koncepci. Ksbb interaktivits, session ltests.Megjelenik a real time: id kritikus processzek, megbzhatsg s rendelkezsre lls igny. Diagramokban a Unix s Winows fejldstrtnete: http://www.levenez.comMit jelent a paradigma kifejezs?A paradigma vlts?Angolul is tanuljk meg a paradigmk neveit!Szeretnk (szeretek) osztlyozni, de ezek a szempontok nem igazn tisztk. Erltetettek nha Figyeljnk a terminolgira! Multi tasking multi processing szhasznlat! Ma mr tbbszlsg is! OS opercis rendszer rvidtse nlam.Elszr merl fel a kernel kifejezs. Az OS magja a kernel Szinonimaknt is fogom hasznlni: OS - kernelEz funkcionlis struktra. Architektra, a legfontosabb funkcikkal, s sokszor, ezek kapcsoldsval. Ha csak felsoroljuk a funkcikat, specifikcis jelleg. Ha a kapcsoldsokat is emltjk, az architektra msik rtelmben beszlnk

Itt felsoroltuk a legfontosabb szolgltatsokat (funkcikat).Nem rdekes, hogy hogyan implementljk ezeket, s azzal sem foglalkozunk, milyenek az interfszek feljk.

Persze, ezeket a f funkcikat lehet tovbb rszletezni! Mr most is elgondolkodhatunk azon, vajon mely funkcikat lehet krni (syscall-lal), melyeket nem! Pl. a processzek llapotnak nyilvntartst nem kell krni. Igaz, egy-egy processz llapotrl rdekldhetnk, de az mr ms funkci! Itt is vannak krhet s nem krhet szolgltatsok (funkcik). Krhet nem krhet funkcik itt is Nzhetjk a harmadik struktrlsi szempontot is: vajon hogyan implementlnak (programoznak) egy-egy funkcit? Pl egy device drivert? Vagy az elz din emltett cmlekpz komponenst? A virtulis memriamenedzelst segt ki-besprt? Vagy a mgelbb emltett temezt? gye, ezek ms szempontok! Mg mindig a funkcionlis struktrnl tartunk.

Itt a restore-backup segdprogramok: nem rutinok a kernelben, hanem nll processzek Most esettanulmnyokat vesznk!Az elz szempontjaink vegyesen lthatk majd! VAX/VMS: Virtual Memory System. 1978-ra. Mirt VAX/VMS? Volt ilyen rendszernk, ma mr nincs. Sajnos, mr nem tudjuk bemutatni, nem gyakorolhatnak rajta! Sajnlhatjk, mert keresettek a VMS szakemberek! Mo-on pl. bankok, a MOL dolgozik VMS-ekkel, nem rossz fizet cgek ezek!

Az NT (New Technology) trtnethez1988/89 forduljn kezdik, Dave Cutler s csapata a Digital-tl a MS-hoz (hasonlsg az temezsben, a memria menedzselsben, az I/O driver modellekben) Eredetileg az OS/2 lecserlsre, ksbb a W 3.0 cserjre fejlesztikNa, ez hres, rdemes nzni! Itt a HAL: ez egy rteg (rtegezettsg), ha gy tetszik: egy mikrokernel (nem nagy, az biztos). De fltte az igazi mikrokernel rteg is megvan (ez mr az NT rsze!) Feladata: IT kezels, temezs a szlakra, CPU szinkronizci stb. Elg szk feladatokkal. Valban mikro!

Na, nzzk, persze, funkcionlis szempontbl! A szolgltatsok (nzd a tglalapokat): Objektum menedzser: objektum elnevezsek, biztonsgi tnyezk kezelse. Handle kszts az objektumokhoz. (A handle leginkbb a Unix descriptorhoz hasonlt)Folyamat menedzser: taszkok ltrehozsa, trlse, szlak ltrehozsa, trlse. Egyttmkdik a biztonsgi rendszerrel, a memria menedzserrel.Helyi elj. hvs: (hasonlt az RPC-hez) egy alkalmazshoz a rendszerkrnyezetet ltrehoz alrendszer (kliens-szerver) ltrehozshoz hvs. I/O menedzser: Cache funkcikat, fjl-rendszereket (FAT, NTFS, CDFS), eszkz meghajtkat (NET+diszkes) biztost.Virtulis memria menedzser (ld. ksbb).Megjelent rendszer: Win32K ablak menedzser: kezeli az ablakokat, kpernyt; a bejv jeleket (eljuttatja az alkalmazsokhoz). GDI (Graphics Device Interface): grafikus csatol: kperny rajzol eszkz (primitvek) gyjtemny. Grafikus eszkzmeghajtk (drivers): vezrlik a HW-t. A konzol (ez felhasznli szint, csak a teljessg kedvrt itt!): szveges ablak tmogatst biztost. Biztonsgi figyel.

Krds: mikrokerneles struktrj-e a Wndows?Vlasz: a klasszikus mikrokernel koncepci szerint nem. A klasszikus koncepci szerint a memriamenedzsels, a I/O s fjlrendszer, s a processz menedzsels j rsze nll processzekben van megoldva, azaz nem rsze a kernelnek. Itt viszont az n. executive rszei ezek a funkcik. Ez a Bach szerinti struktra. Az s Unix funkcionlis szerkezete. Br kevesebb tglalap van, minden fontos funkci megvan azrt (pl. idkioszt a folyamatvezrl alrendszer rszeknt) Mindenesetre, egyszer

Vesznk elszr nhny alap-szerkezetet. Archeo tpusok. Lssuk be, az egyes alap-szerkezetek keveredni fognak! Elvileg sincs tiszta szerkezet! Aztn visszatrnk, mi is ennek a strukturltsgnak a lnyege! Az OS kernel strukturlatlan, mondjuk. Persze, ez nem egszen igaz: van a rutinokra oszts struktra! Az is belejtszik, hogy hogyan ignyldik (hvdik) egy-egy szolgltats! De az mr a msik strukturlsi szempont! (Lm, keveredik!)

Ez egy alaptpus. Ez egy msik alaptpus.Az igazi rtegesben a rtegek kln-kln sszelinkelt s betlthet (loadable) rutinok Akr le is cserlhetk. Mirt emltjk a THE-t? Tipikus plda, hres, megrthetjk a mgttes gondolatot. Lthat a rtegezettsg elnye! De azonnal beugrik a virtulis gp koncepci is! Egy-egy rteg absztrakt gpet (virtulis gpet) biztost a felette lv rtegnek Ersti bennnk azt, hogy maga az OS virtulis gp Ez csak egy plda! Nem a The a lnyeg!Amit jegyezzenek meg: a rteges struktra egy fontos alaptpus az OS implementcikban. s tvezets a virtulis gp koncepcihoz, struktrhoz ..Kliens-szerver modellnek nevezik, de lehetne mikrokerneles modell neve is. rtsk meg az alap gondolatot: igny a kis kernelre, a szolgltatsok tbbsgt nll processzek adjk Ne vezessen flre a kliens-szerver elnevezs: ktsgtelen, a monolitikus rendszerben is rtelmezhet a kliens: az alkalmazs processz, a szolgltat: kernel rutin. Itt kliens az alkalmazs. s szolgltat egy processz. Az nll (szolgltat) processzek futhatnak kernel mdban, de akr felhasznli mdban is! Mirt mikrokernel modell is ez? Mert a kernel kicsi leht, vgs soron csak az temezst (scheduling) s a processz kzti kommunikcit (IPC) biztostja Mirt olyan fontos ez a struktra? Mert ha a szolgltatsokat processzek biztostjk, akkor azok akr ms-ms CPU-kon futhatnak, a hlzat msik gpn De ha valaki akarja, nevezheti mikrokerneles struktrnak is! De akkor figyeljen a kvetkezkre: ha az OS mikrokerneles (mindjrt ltni fogjuk az NT HAL mikrokerneljt), a mikrokernel fltt lehetnek mg akr rtegekben szolgltat rutinok Ekkor mg nem kliens-szerver struktra!

Eddig az esettanulmnyok Ismteljk t a lnyeget! Most mr tudjuk, milyen is a kernel, ismerjk legfontosabb funkciit, implementcis lehetsgeit. Tudjuk, hogy szolgltat! Vagy maga egy kernel rutin, vagy egy nll processz.Tudjuk (rezzk), a kernel szolgltatsaihoz a kernel md futs tartozik Trjnk vissza a felletekhez! A kernel felletekhez. Ahhoz, hogy a kernel szolgltasson, a vezrls menetnek be kell jutni a kernelbe! Hogyan jut be a vezrls? Hrom mdon A system call: szinkron Ahol hvdik, arrl a pontrl jut be a vezrls Termszetesen, mdvltssal Az IT vratlan s aszinkron. Nem lehet megmondani, hogy mely ponton Az exeption vratlan, de szinkron. Nem lehet megmondani, bekvetkezik-e, de ha bekvetkezik, csakis adott ponton kvetkezhet (pl. tlcsorduls hiba csakis aritmetikai instrukcin, de hogy lesz-e, nem tudhat) Az RTL-ben minden syscallhoz van egy wrapper rutin, ez hvdik. Ez a syscall kdjt leteszi a user verembe Ezutn hvja a trap instrukcit (instrukcisor: HW fgg!): ez kapcsol t kernel mdba. Leteszik a PSLW-t (kernel verembe mr)tmsoljk a syscall kdot is lementik az ltalnos regisztereket A vezrls egy dispatch tbla szerint ugrik a megfelel szolgltat rutinra A processz kontextusban rendszer kontextusban futs fogalmakat lsd ksbb!

A trap: x86-os processzoron ltalban INT 2E hajtdik vgre. Egyes x86-on van gyorsabb SYSENTER instrukci, akkor ez. AMD-n van SYCALL instrukci, akkor az. (CRK/UnitOS-02OperatingSystemPrinciples/2.3_Win-Personalites.ppt pp12-tl j lapok a kernelbe lpsrl!)Visszatrs egy kernel rutinbl Elszr a szolgltat rutinbl persze