Dans cet article, je voudrais parler de ce que les programmes d'application sont, ainsi que quelles tâches d'application peuvent être résolues avec leur aide (par exemple, un exemple de base de données simple) et quel rôle ils sont exécutés pour l'utilisateur final ordinateur personnel. Tout d'abord, je voulais noter que les ordinateurs peuvent gérer toutes les données que l'utilisateur l'envoie. Mais ces données sont reconnues et comprises la machine correctement, il est nécessaire de compiler programme spécial Son langage compréhensible ou sur la manière dont il est plus facile de dire, un certain nombre d'instructions consécutives pour effectuer certaines actions.

Vues logiciel appliqué

Les programmes d'application sont De tels programmes visant à résoudre certaines tâches et à interagir directement avec l'utilisateur. Les programmes informatiques sont nécessaires pour automatiser tout processus, stockage et traitement des données, modélisation, conception, etc. processus informatiques complexes. Les programmes sont généralement divisés en deux classes: programmes système et programmes appliqués. Les premiers sont principalement utilisés pour traiter les informations entrantes de tout équipement: carte réseau, cartes vidéo, équipement connecté, c'est-à-dire Ce sont ces programmes qui interagissent avec le "matériel" ou des périphériques externes. Nous en parlerons dans les articles suivants. Mais sur les deuxième programmes appliqués, parlons plus en détail.

Les programmes d'application sont conçus pour interagir avec l'utilisateur final, c'est-à-dire L'utilisateur lorsqu'il interagit avec lui-même, mais uniquement via le programme, entre toutes les données à l'entrée et reçoit un certain résultat des données traitées à la sortie. C'est une sorte de solution à un certain tâche appliquée Par exemple, ceci est des images numérisées et leur traitement ultérieur ou recherchent les fichiers souhaités. L'utilisation de programmes d'application peut être observée dans presque toutes les sphères de l'activité humaine, qu'il s'agisse de comptabilisation dans une entreprise ou de créer des images graphiques, de dessiner, etc. L'utilisation de programmes d'application est présente dans de tels systèmes très importants en tant que système de gestion de base de données. Cela est très pertinent dans les grandes entreprises où un grand nombre d'utilisateurs travaillent et qu'il est très nécessaire de stocker et d'utiliser de grandes quantités d'informations.

Types et exemples de programmes appliqués

Les programmes d'application sont:

• Text éditeurs. Conçu pour créer et éditer du texte sans enregistrement;
• Processeurs de texte (MS Word). Des éditeurs de texte plus avancés qui vous permettent d'éditer du texte avec la conception, la modification des polices et des tailles, des insertions fichiers graphiques, tables, etc. pour une conception de texte plus présentable;
• Tables électroniques (MS Excell). Principalement utilisé pour traiter toutes les données contenues dans ces tables. Tâches d'application le plus souvent effectué pour stocker des informations d'identification avec leur analyse ultérieure;
• Raster et vecteur éditeur graphique (Photoshop, Corel), "Visionnants". L'utilisation d'applications d'application de ce type vous permet de créer, d'éditer, de voir des images graphiques.
• Lecteurs vidéo audio, éditeurs (Winamp). Vous permet de visualiser la vidéo, d'écouter de la musique, de créer des compositions musicales;
• Systèmes de gestion de base de données (par exemple - MSQL). Ces programmes servent à travailler avec des bases de données. Par exemple, le programme de comptabilité client est une base simple pour stocker des informations client, leurs coordonnées, etc. Vous pouvez effectuer des opérations pour la recherche, la suppression et l'ajout d'enregistrements à la base de données;
• Traducteurs ou dictionnaires électroniques. De tels programmes appliqués nous permettent de traduire le texte sur différents efforts langues étrangères sans les apprendre directement;
• Jeux d'ordinateur. Utilisé pour le divertissement ou pour le développement sur un formulaire de jeu.

Un exemple de programme d'application peut servir, par exemple, un programme de reputation. Tous les types de programmes appliqués sont difficiles à répertorier, mais nous avons essayé de mettre en évidence les programmes de base appliqués.

La classe la plus nombreuse de l'ordinateur est les programmes appliqués.

Appliqué par Conçu pour assurer l'utilisation d'équipements informatiques dans divers domaines d'activité humaine.

Programmes d'application - programmes conçus pour résoudre tâches spécifiques Utilisateur.

Une des options possibles pour la classification.

Classification appliquée logiciel Par la destination

Éditeur de texte - Un programme destiné uniquement à visualiser, entrer et éditer du texte.

Processeur de texte - un programme qui offre la possibilité de saisir, d'éditer et de formater du texte, ainsi que d'insertion dans document texte Objets de nature nettette (graphique, multimédia, etc.).

Tous les éditeurs de texte enregistrent dans le fichier texte "propre" et, grâce à cela compatible ensemble.

Différents processeurs de texte sont enregistrés dans des informations de fichier sur la mise en forme de différentes manières et donc incompatible ensemble.

Les principaux composants du processeur de texte:

• Ensemble de polices.
• Vérification orthographique.
• Aperçu des pages imprimées.
• Combinant des documents, des multi-décrets.
• Autoformates et autootype.
• Outils standard.
• Editeur tabulaire et calculatrice.
• Insérer des objets graphiques.

Exemples - MS Word, Écrivez, WordPerfect, Ami Pro, Multiiedit, Lexicon, Référence

Systèmes de publication - Nous sommes nécessaires pour préparer des documents de qualité typographique, une mise en page informatique (association de texte et graphiques dans le livre, magazine, brochure ou journal).

Exemples - Corel Ventura, QuarkXPress, Adobe Pagemaker, MS Publisher, Framemaker

Informations graphiques - Informations ou données présentées sous forme de schémas, de croquis, d'images, de graphiques, de graphiques, de symboles.

Éditeur graphique - Programme pour créer, éditer, afficher des images graphiques.

Les principaux composants de l'éditeur graphique:

• Ensemble de polices, travaillez avec du texte.
• Outils standard.
• Bibliothèque d'images.
• Combinant des images.
• Effets spéciaux.

Différer au total trois types infographie . il graphiques raster, graphiques vectoriels et graphiques fractales. Ils diffèrent par les principes de la formation d'image lors de l'affichage sur l'écran du moniteur ou lors de l'impression sur papier.

Les graphiques raster sont utilisés dans le développement de publications électroniques (multimédias) et d'impression.

Les illustrations faites par des graphiques raster créent rarement manuellement en utilisant logiciels d'ordinateur. Plus souvent, à cette fin, balayez des illustrations préparées par l'artiste sur papier ou photographie. Récemment à entrer images raster Photo numérique et caméscopes ont été largement utilisés pour l'ordinateur.

Les graphismes fractales sont rarement utilisés pour créer imprimé ou documents électroniquesmais il est souvent utilisé dans les programmes de divertissement

Exemples - Peinture, Paintbrush, Coreldraw, MS Seditor, Adobe Photoshop., Studio 3D max

DBMS (Système de gestion de base de données) - Conçu pour automatiser les procédures de création, de stockage et d'extraction de données électroniques (traitement des tableaux d'information).

Exemples - dbase, paradoxe, accès MS, oracle, foxpro

Systèmes intergravés il y a deux types

• Forfaits d'application traditionnels (complets) (PPP).
• Paquets de programmes appliqués avec intégration du caractère liée à l'oblast

PPP traditionnel

Intégré progiciel Il s'agit d'un emballage autonome multifonctionnel, dans lequel les fonctions et les capacités de divers emballages spécialisés (orientés à problème) sont combinés en un. Ces programmes intègrent les fonctions de l'éditeur de texte, du SGBD et du processeur tabulaire. En général, le coût d'un tel paquet est beaucoup plus bas que la valeur totale des paquets spécialisés similaires.

Dans le cadre de l'emballage, la communication entre données est fournie, toutefois, les possibilités de chaque composant sont réduites par rapport à un paquet spécialisé similaire.

Une situation typique est que lorsque les données obtenues à partir de la base de données doivent être traitées dans les outils du processeur de table, soumettre graphiquement, puis insérer dans le texte. Pour effectuer le travail de ce type, la soi-disant existante. Packages intégrés - Capacités de combinaison de logiciels, caractéristique de editeurs de texte, systèmes graphiques, feuilles de calcul, bases de données et autres logiciel. Bien entendu, une telle combinaison d'opportunités est obtenue au détriment d'un compromis. Certaines possibilités sont dans des packages intégrés limités ou mis en œuvre non entièrement. Ceci s'applique, tout d'abord, la richesse des commandes de traitement de la base de données et du tableur, de leur taille, de la macro-language. Cependant, les avantages créés par l'interface unifiée combinée dans le package intégré des logiciels sont incontestables.

Open Access Forfaits d'accès ouvert, société-cadre Ashton-Tate, Lotus 1-2-3 et Symphony Fir Forcer Lotus Development Corporation, des œuvres Lotus sont connues.

PPP avec intégration liée à l'objet

Il s'agit d'une combinaison de forfaits spécialisés dans une base de données de ressources unique, fournissant des interactions d'application (programmes d'emballage) au niveau des objets et un seul commutateur central simplifié entre les programmes.

L'intégration implique de donner les composants du complexe d'uniformité du point de vue de leur perception et de leur technique de travail avec eux. La conversation des interfaces est mise en œuvre sur la base de pictogrammes et de menus uniformes, de boîtes de dialogue, etc. En fin de compte, cela aide à accroître la productivité et à réduire la période de développement.

Une caractéristique de ce type d'intégration consiste à utiliser des ressources partagées. Types d'accès commun aux ressources:

• l'utilisation des utilitaires communes à tous les logiciels (vérification orthographique);
• l'utilisation d'objets pouvant être dans le partage de plusieurs programmes;

En termes d'installations de partage, plusieurs applications ont deux normes principales:

• mise en page dynamique et in compter des objets d'objet liant et incorporer OLE par Microsoft;
• OPENDOC ( document ouvert) Apple, Boriartd, IBM, Novell et WordPerfect.

Le mécanisme de mise en page dynamique d'objets permet à l'utilisateur de mettre les informations créées par une application au document formulable d'une autre. Dans le même temps, l'utilisateur peut modifier des informations dans un nouveau document au moyen du programme avec lequel cet objet a été créé.

Également ce mécanisme Vous permet de transférer des objets OLE d'une seule fenêtre d'application à l'autre fenêtre.

OPENDOC est un système orienté objet basé sur normes ouvertes Entreprises - participants au développement. En tant que modèle d'objet, un modèle distribué d'objets système est utilisé (système DSOM - distribué Modèle d'objet), développé iBM. Pour OS / 2.

• ventes méthode simple transition d'une application à une autre;
• disponibilité des outils d'automatisation avec une application (macro-language).

Exemples: Bureau Borland pour les fenêtres, Lotus SmartSute pour Windows, MS Office.

Système expert - Système intelligence artificielle, construit sur la base de connaissances particulières profondes de certains sujets étroits (reçus d'experts - spécialistes de cette région). ES sont conçus pour résoudre des problèmes d'incertitude et de données source incomplètes nécessitant une expertise à résoudre. De plus, ces systèmes devraient être en mesure d'expliquer leur comportement et leur décision. Les caractéristiques distinctives sont la capacité d'accumuler des connaissances et de l'expérience de spécialistes qualifiés (experts) dans toutes les régions. En utilisant ces connaissances, les utilisateurs d'ES qui n'ont pas les qualifications nécessaires peuvent résoudre leurs tâches presque aussi fructueuses que les experts. Un tel effet est obtenu en raison du fait que le système de son travail reproduit à peu près la même chaîne de raisonnement qu'un expert.

Principaux honneurs systèmes experts D'autres programmes est leur adaptabilité, c'est-à-dire variabilité dans le processus d'auto-étude.

Il est de coutume d'allouer en ES trois modules principaux: module de base de connaissances, module de sortie logique, interface utilisateur.

Les systèmes d'experts sont utilisés dans diverses sphères d'activité humaine - Science (classification des animaux et des plantes par types, analyse chimique), en médecine (diagnostic, analyse des électrocardiogrammes, détermination des méthodes de traitement), dans une technique (dépannage dans dispositifs techniques, suivi du vol d'engins spatiaux et de satellites), dans l'exploration géologique, en économie, en sciences politiques et en sociologie, judiciaire, linguistique et beaucoup d'autres. Il existe à la fois des EC hautement spécialisés et des "coquilles", en utilisant qui, vous pouvez, sans être un programmeur, créer votre ES.

Hypertexte - Ceci est la forme d'organisation de matériel de texte non dans une séquence linéaire, mais sous la forme d'indications d'éventuelles transitions (liens), des connexions entre fragments individuels. Dans les systèmes hypertext, les informations ressemblent au texte de l'encyclopédie et l'accès à tout fragment de texte sélectionné est effectué arbitrairement par référence. L'organisation d'informations dans l'hypertexte est utilisée lors de la création manuels de référence, dictionnaires, assistance contextuelle dans les programmes appliqués.

Systèmes multimédia - Des programmes assurant l'interaction des effets visuels et audio sous le contrôle des logiciels interactifs.

Bras - Lieu de travail automatisé.

Asni - Systèmes automatisés de recherche scientifique.

ACS – système automatisé Contrôler.

Applications utilisateur de l'application créé par l'utilisateur à l'aide des outils de programmation disponibles à sa disposition dans le cadre d'un environnement informatique particulier. Dans ce cas, la création et le débogage de programmes sont effectués individuellement, conformément aux règles et accords du PPP ou du système d'exploitation, dans lequel ils sont appliqués.

La production dans de tels cas est l'utilisation de soi-disant environnements logiciels appliqués.L'un des composants qui forment l'environnement du programme d'application est un ensemble de fonctionnalités de l'interface de programmation d'applications API que le système d'exploitation fournit ses applications. Pour réduire le temps d'exécuter les programmes d'autres personnes, des médias appliqués imitent l'accès aux fonctions de la bibliothèque.

L'efficacité de cette approche est liée au fait que la majorité des programmes d'aujourd'hui exécutent une interface graphique (interface graphique des interfaces utilisateur) du type de Windows, Mac ou UNIX Motif, tandis que les applications passent la plupart du temps, produisant un peu bien. actions prévisibles. Ils effectuent en permanence les appels des bibliothèques d'interface graphique pour manipuler les fenêtres et pour d'autres associées aux actions d'interface graphique. Aujourd'hui, dans des programmes typiques, 60 à 80% du temps est consacré à l'exécution des fonctions d'interface graphique et d'autres appels de bibliothèque d'exploitation d'exploitation. Il s'agit de cette propriété d'applications qui permettent aux supports appliqués de compenser le temps passé au temps passé à l'émulation de la sous-doccade du programme. Un environnement appliqué de logiciel soigneusement conçu a une bibliothèque qui imite les bibliothèques internes de l'interface graphique, mais écrite sur le code «natif», ce qui permet une accélération significative des programmes de l'autre API. système opérateur. Parfois, cette approche s'appelle la diffusion afin de le distinguer d'un code plus lent pour l'émulation du code sur une commande à la fois.

Par exemple, pour un programme Windows exécuté sur Macintosh, lors de l'interprétation des commandes de processeur Intel 80x86, la performance peut être très faible. Mais lorsque la fonction d'ouverture de l'interface graphique est appelée, le module OS implémente l'application Windows peut également intercepter cet appel et la rediriger vers le sous-programme de sous-programme d'ouverture Motorola 680x0. En conséquence, dans de telles sections du code, la vitesse du programme peut atteindre (et éventuellement dépasser) la vitesse des travaux sur son processeur "natif".

Pour que le programme écrit pour un système d'exploitation, cela pourrait être fait dans le cadre d'un autre système d'exploitation, il ne suffit pas d'assurer une API de compatibilité. Les concepts basés sur différents systèmes d'exploitation peuvent être contraires aux autres. Par exemple, dans un système d'exploitation, une application peut être autorisée à contrôler directement les périphériques d'E / S, dans une autre  ces actions sont le système d'exploitation prérogative. Chaque système d'exploitation possède ses propres mécanismes de protection des ressources, ses algorithmes de traitement des erreurs et ses situations exceptionnelles, une structure spéciale du processus de gestion et de gestion de la mémoire, sa sémantique d'accès au fichier et une interface utilisateur graphique. Pour assurer la compatibilité, il est nécessaire d'organiser une coexistence non conflue dans un système d'exploitation plusieurs méthodes de gestion des ressources informatiques.

3. 7. 3. Manières d'implémenter des environnements logiciels d'application

Création d'un environnement appliqué à part entière, entièrement compatible avec un système d'exploitation différent, une tâche plutôt compliquée est étroitement liée à la structure du système d'exploitation. Il existe différentes options pour construire plusieurs environnements appliqués, caractérisés par les caractéristiques des solutions architecturales et des fonctionnalités garantissant un degré différent de la portabilité des applications.

Dans de nombreuses versions de l'UNIX, le traducteur d'application est mis en œuvre comme une application régulière. Dans les systèmes d'exploitation construits à l'aide d'un concept micronucléaire, tel que, par exemple, Windows NT, les environnements appliqués sont effectués sous forme de serveurs de mode utilisateur. Et dans OS / 2, avec son architecture plus simple, les moyens d'organiser des environnements d'application sont construits au fond du système d'exploitation.

L'un des modes de réalisation les plus évidents de multiples supports appliqués est basé sur une structure de système d'exploitation multi-niveaux standard. En figue. 3. 8 Système d'exploitation OS1 conserve à l'exception de son système d'exploitation OS2 d'applications d'application «natif». Pour ce faire, il existe une application spéciale dans sa composition - un environnement de programme d'application qui traduit l'interface "Alienne" du système d'exploitation OPI OS2 dans l'interface de son système d'exploitation native - API OS1.

Figure. 3. 8. Appliqué logicielAppels du système de diffusion

Dans un autre mode de réalisation de plusieurs environnements d'application, le système d'exploitation comporte plusieurs programmes d'application égaux. Dans celui montré à la Fig. 3. 9 Par exemple, le système d'exploitation S-Steam prend en charge les applications écrites pour OS1, OS2 et OS3. Pour ce faire, directement dans le système du noyau du système est placé appliqué interfaces logicielles Tous ces OS: API OS1, API OS2 et API OS3.

Figure. 3. 9. La mise en œuvre de la compatibilité basée sur plusieurs API égaux

Dans ce mode de réalisation, les fonctions de niveau de l'API se réfèrent au fonctionnement du niveau sous-jacent du système d'exploitation, qui doit maintenir les trois dans le support appliqué incompatible général. Dans un système d'exploitation différent, le temps système est géré différemment, un format de jour différent est utilisé, sur la base de ses propres algorithmes, le temps de processeur est divisé, etc. Les fonctions de chaque API sont mises en œuvre par un noyau en tenant compte des détails de le système d'exploitation correspondant, même s'ils ont un but similaire.

Une autre façon de créer plusieurs supports appliqués est basée sur une approche micronucléaire. Il est très important de séparer la base, commune à tous les environnements appliqués, les mécanismes du système d'exploitation à partir des fonctions de haut niveau spécifiques à chacun des médias appliqués qui décident des tâches stratégiques.

Conformément à l'architecture Micronucleus, toutes les fonctions du système d'exploitation sont implémentées par des serveurs MicroBernel et Mode utilisateur. Il est important que chaque environnement appliqué soit émis sous forme de serveur de mode utilisateur distinct et n'inclut pas les mécanismes de base (Fig. 3. 10). Les applications utilisant des API sont renvoyées à des défis du système à un environnement appliqué appliqué via un micros. Environnement appliqué traite une demande, l'exécute (éventuellement en référence à cela pour l'aide à les fonctions de base Microfer) et envoie l'application de résultat. Au cours de l'exécution de l'application de l'environnement appliqué, à son tour, pour faire référence aux mécanismes de base du système d'exploitation, mis en œuvre par le microkernel et d'autres serveurs OS.

Figure. 3. 10. Approche microlound de la mise en œuvre de plusieurs supports appliqués

Cette approche de la conception de plusieurs environnements appliqués est inhérente à tous les avantages et inconvénients de l'architecture de la micropéra, en particulier:

il est très facile d'ajouter et d'éliminer les supports appliqués, ce qui est une conséquence d'une bonne expansion du système d'exploitation micronucléaire;

la fiabilité et la stabilité sont exprimées dans le fait qu'avec la défaillance de l'un des environnements appliqués, tout le monde conserve les performances;

la faible productivité du système d'exploitation microcidéale affecte la vitesse des environnements d'application et donc à la vitesse d'exécution des applications.

Création d'un multiple de plusieurs supports d'application dans un système d'exploitation pour effectuer des applications de différents systèmes d'exploitation est un chemin qui vous permet d'avoir une version unique du programme et de le transférer entre les systèmes d'exploitation. Plusieurs environnements appliqués fournissent une compatibilité au niveau binaire de ce système d'exploitation avec des applications écrites pour un autre système d'exploitation. En conséquence, les utilisateurs reçoivent une plus grande liberté pour choisir des systèmes d'exploitation et un accès plus facile à des logiciels de haute qualité.

Questions pour l'autotest

Que comprennent-ils sous l'architecture du système d'exploitation?

Quelles sont les trois couches principales pour allouer dans la structure du système informatique?

Quel rôle est attribué à l'interface d'appel système?

Quelles conditions dans la conception du système d'exploitation doivent-elles être observées de manière à ce que le système d'exploitation soit facilement transféré?

Quelle est la différence entre l'architecture micronucléaire de l'architecture du système d'exploitation traditionnelle?

Pourquoi micro-radicalement adapté pour soutenir l'informatique distribuée?

Qu'est-ce que cela signifie sous le concept de multiples environnements appliqués?

Quelle est l'essence de la méthode de diffusion de la bibliothèque?

Créer un environnement appliqué à part entière entièrement compatible avec l'environnement de l'autre OS est une tâche assez compliquée, étroitement liée à la structure du système. Il existe différentes options pour construire plusieurs environnements appliqués, caractérisés par les caractéristiques des solutions architecturales et fonctionnalitéFournir divers degré de tolérance d'applications .

Dans de nombreuses versions de l'UNIX, le traducteur d'application est mis en œuvre comme une application régulière. Dans le système d'exploitation, construit à l'aide d'un concept micronucléaire, tel que, par exemple, les environnements appliqués Windows NT ou Workplace sont effectués en tant que serveurs de mode utilisateur. Et dans OS / 2, avec son architecture plus simple, les moyens d'organiser des environnements appliqués sont construits en profondeur au système d'exploitation. L'un des modes de réalisation les plus évidents de plusieurs environnements appliqués est basé sur la structure multiforme standard du système d'exploitation. .

Figure. 3.13. Logiciels appliqués EIRLS Appels système traduits

Malheureusement, le comportement de presque toutes les fonctions qui composent l'API d'un système d'exploitation, en règle générale, diffère de manière significative du comportement des fonctions correspondantes de l'autre.

Dans un autre mode de réalisation, l'application multiple du système d'exploitation comporte plusieurs interfaces de programmation d'applications égales. Dans celui montré à la Fig. 3.14 L'exemple de système d'exploitation prend en charge les applications écrites pour OS1, OS2 et OS3. Pour ce faire, directement dans le système du noyau du système est affiché des interfaces logicielles d'application de tous ces systèmes d'exploitation: API OS1, OS2 et OS3 API. Dans ce mode de réalisation, les fonctions de niveau de l'API se réfèrent au fonctionnement du niveau sous-jacent du système d'exploitation, qui doit maintenir les trois dans le support appliqué incompatible général.

Dans un système d'exploitation différent, le temps système est géré différemment, un format de jour différent est utilisé, sur la base de ses propres algorithmes, le temps de processeur est divisé, etc. Les fonctions de chaque API sont mises en œuvre par un noyau en tenant compte des détails de le système d'exploitation correspondant, même s'ils ont un but similaire. Par exemple, comme déjà mentionné, la fonction de création de processus fonctionne différemment pour les applications UNIX Application et OS / 2. De même, à la fin du processus, le noyau devrait également être déterminé à quel système d'exploitation fait référence à ce processus. Si ce processus a été créé à la demande d'application UNIX, le noyau devrait envoyer un signal au processus parent, comme cela est effectué à UNIX. Et à la fin du processus OS / 2, le noyau devrait noter que l'identifiant de processus ne peut pas être réutilisé par un autre processus OS / 2. Pour que le noyau choisisse le mode de réalisation souhaité de l'appel du système, chaque processus doit être transmis au noyau un ensemble d'identification de caractéristiques d'identification.

Figure. 3.14. Compatibilité basée sur plusieurs API égaux

Une autre façon de créer plusieurs supports appliqués est basée sur une approche micronucléaire.. Il est très important de séparer la base, commune à tous les supports appliqués, les mécanismes du système d'exploitation des fonctions de haut niveau spécifiques à chacun des médias appliqués qui décident des tâches stratégiques.

Conformément à l'architecture Micronucleus, toutes les fonctions du système d'exploitation sont implémentées par des serveurs MicroBernel et Mode utilisateur. Il est important que chaque environnement appliqué soit émis sous forme de serveur de mode utilisateur distinct et n'inclut pas les mécanismes de base (Fig. 3.15). Les applications utilisant des API sont renvoyées à des défis du système à un environnement appliqué appliqué via un micros. L'environnement d'application traite la requête, l'exécute (éventuellement référence à cette aide aux fonctions de base du microkboard) et envoie le résultat par l'application. Au cours de l'exécution de l'application de l'environnement appliqué, à son tour, pour faire référence aux mécanismes de base du système d'exploitation, mis en œuvre par le microkernel et d'autres serveurs OS.

Cette approche de la conception de plusieurs environnements appliqués est inhérente à tous les avantages et inconvénients de l'architecture de la micropéra, en particulier:

§ Il est très facile d'ajouter et d'exclure les supports appliqués, ce qui est une conséquence d'une bonne expansion de système d'exploitation micronucléaire;

§ La fiabilité et la stabilité sont exprimées dans le fait qu'avec la défaillance de l'un des environnements appliqués, tout le monde conserve les performances;

§ La faible productivité de l'OS micronucléaire affecte la vitesse d'application du support appliqué et donc à la vitesse d'exécution des applications.

Figure. 3.15. Une approche microdendic de la mise en œuvre de plusieurs supports appliqués

Créer dans un système d'exploitation multiple multiple pour effectuer des applications de divers OS est un chemin qui vous permet d'avoir une seule version du programme et de le transférer entre les systèmes d'exploitation. Plusieurs environnements appliqués fournissent une compatibilité au niveau binaire de ce système d'exploitation avec des applications écrites pour un autre système d'exploitation. En conséquence, les utilisateurs reçoivent une plus grande liberté de choix du système d'exploitation et un accès plus facile à un logiciel de haute qualité.

Conclusions:

§ La structuration du système d'exploitation la plus simple consiste à séparer tous les composants du système d'exploitation sur des modules effectuant les fonctions de base du système d'exploitation (noyau) et des modules qui effectuent les fonctions auxiliaires du système d'exploitation. Les modules de système d'exploitation auxiliaires sont émis sous forme d'applications (programmes de traitement des utilitaires et de systèmes) ou sous la forme de procédures de bibliothèque. Les modules auxiliaires sont chargés en mémoire opérationnelle uniquement au moment de ses fonctions, c'est-à-dire des transit. Les modules de noyau sont constamment dans mémoire vivec'est-à-dire résidant.

§ S'il existe une prise en charge matérielle des modes avec différents niveaux de pouvoirs, la stabilité du système d'exploitation peut être augmentée en effectuant les fonctions du noyau en mode privilégié et les modules auxiliaires du système d'exploitation et des applications sont dans l'utilisateur. Cela permet de protéger les codes et les données du système d'exploitation et des applications d'un accès non autorisé. Le système d'exploitation peut agir en tant qu'arbitre dans les différends des demandes de ressources.

§ Core, être élément structurel OS, à son tour, peut être logiquement décomposé sur les couches suivantes (à partir du plus bas):

§ Composants dépendants de la machine du système d'exploitation;

§ Mécanismes de base du noyau;

§ gestionnaires de ressources;

§ Interface d'appel système.

§ Dans le système multicouche, chaque couche sert la couche sus-jacente, effectuant un certain ensemble de fonctions pour celui-ci qui forment une interface intercouche. Sur la base des fonctions de la couche sous-jacente, le sommet de la couche de hiérarchie construit ses fonctions - plus complexes et plus puissants, ce qui, à son tour, s'avère être des primitives pour créer des fonctions encore plus puissantes de la couche sus-jacente. L'organisation multicouche du système d'exploitation simplifie considérablement le développement et la modernisation du système.

§ Tout système d'exploitation pour résoudre vos tâches interagit avec le matériel informatique, à savoir: des moyens de supporter l'adresse de mode privilégié et de la traduction, des processus permettant de commuter et de protéger les zones de mémoire, le système d'interruption et la minuterie système. Cela rend la dépendante de la machine OS associée à une plate-forme matérielle spécifique.

§ La portabilité du système d'exploitation peut être obtenue sous réserve des règles suivantes. Premièrement, la plupart du code doivent être écrits dans la langue dont les traducteurs sont disponibles sur tous les ordinateurs où le système est censé être transféré. Deuxièmement, le volume des parties dépendantes de la machine du code qui interagissent directement avec le matériel doit être minimisé si possible. Troisièmement, le code dépendant du matériel doit être localisé de manière fiable dans plusieurs modules.

§ L'architecture micronucléaire est une alternative à la méthode classique de construction d'un système d'exploitation, selon laquelle toutes les fonctions de base du système d'exploitation, constituant le noyau multicouche, sont effectuées en mode privilégié. Dans le système d'exploitation Micronucleus en mode privilégié, seule une très petite partie du système d'exploitation, appelée micronère, reste. Toutes les autres fonctions principales de haut niveau sont effectuées sous forme d'applications exécutées en mode utilisateur.

§ Microomer OS répond à la plupart des exigences relatives au système d'exploitation moderne, à la tolérance, à l'extensibilité, à la fiabilité et à la création de bonnes conditions préalables pour soutenir les applications distribuées. Pour ces avantages, il est nécessaire de payer une diminution de la performance, qui est le principal inconvénient de l'architecture micronucléaire.

§ Environnement logiciel appliqué - ensemble de fonds OS destinés à l'organisation d'applications d'exécution à l'aide d'un système spécifique de commandes de la machine, d'un type d'API spécifique et d'un format spécifique du programme exécutable du programme. Chaque système d'exploitation crée au moins un environnement de programme d'application. Le problème est d'assurer la compatibilité de plusieurs supports logiciels dans un système d'exploitation. Lors de la construction de plusieurs environnements appliqués, diverses solutions architecturales sont utilisées, le concept d'émulation du code binaire, la diffusion de l'API.

Tâches et exercices

1. Quels termes ci-dessous sont synonymes?

§ mode privilégié;

§ mode protégé;

§ mode superviseur;

§ Mode personnalisé;

§ mode réel;

§ Mode noyau.

2. Puis-je analyser code binaire Des programmes, faire une conclusion sur l'impossibilité de son exécution en mode utilisateur?

3. Quelle est la différence dans le processeur dans les modes privilégiés et utilisateur?

4. Idéalement, l'architecture micronucléaire du système d'exploitation nécessite uniquement les composants du système d'exploitation, qui ne peuvent pas être effectués en mode utilisateur. Qu'est-ce qui rend les développeurs de systèmes d'exploitation à partir de ce principe et développer le noyau en transférant des fonctions qui pourraient être implémentées sous la forme de processus serveur?

5. Quelles étapes incluent le développement d'une option d'exploitation mobile pour une nouvelle plate-forme matérielle?

6. Décrire la procédure d'interaction des applications du système d'exploitation, qui a une architecture micronucléaire.

7. Quelles étapes sont les performances d'un appel système dans un système d'exploitation et un système d'exploitation micronucléé avec un noyau monolithique?

8. Un programme est-il émulé sur le processeur "Processeur étranger", est effectué plus rapidement que sur "natif"?

Concept d'architecture de microderène

Compatibilité binaire et compatibilité des textes source

Compatibilité binaire - Type de compatibilité du programme qui permet au programme de travailler dans différents environnements Sans changer ses fichiers exécutables.

Ce terme est souvent utilisé dans la valeur "Compatibilité des systèmes d'exploitation", et dans ce cas, la capacité de la version déjà compilée du programme pour un système d'exploitation de fonctionner dans un autre système d'exploitation sans recompilation. La compatibilité binaire comprend la compatibilité accablante des champs de téléchargement, l'identité complète de la fonction des fonctions d'appel, la transmission de variables et obtenir les résultats du calcul et la mise en œuvre complète de l'interface de programmation. Dans le même temps, la mise en œuvre techniquement peut être complètement différente - l'essentiel est que tous les défis soient mis en œuvre et qu'ils conduisent au résultat attendu et comment ce résultat est atteint, les créateurs de programmes décident.

La compatibilité au niveau des textes de source nécessite la présence du compilateur correspondant dans le cadre du logiciel, ainsi que la compatibilité au niveau de la bibliothèque et des appels système. Cela nécessite de recompiler les textes source existants dans un nouveau module.

L'architecture micronucléaire est une alternative à la méthode classique de construction d'un système d'exploitation, selon laquelle toutes les fonctions de base du système d'exploitation, qui constituent un noyau multicouche sont effectuées en mode privilégié. Dans le système d'exploitation Micronucleus en mode privilégié, seule une très petite partie du système d'exploitation, appelée micronère, reste. Toutes les autres fonctions principales de haut niveau sont effectuées sous forme d'applications exécutées en mode utilisateur. Mine-Core OSSS convient la plupart des exigences relatives au système d'exploitation moderne, à la tolérance, à l'extensibilité, à la fiabilité et à la création de bonnes conditions préalables pour soutenir les applications distribuées. Pour ces avantages, il est nécessaire de payer une diminution de la performance, qui est le principal inconvénient de l'architecture micronucléaire.

L'un des modes de réalisation plus apparents d'environnements d'applications multiples est basé sur la structure de système d'exploitation multi-niveaux standard.

OS1, en plus de ses applications, prend en charge les applications OS2 et OS3. Pour ce faire, sa composition possède des applications spéciales, des environnements logiciels d'application qui traduisent les interfaces des associés de l'API API et de l'API OS3 dans l'interface de leur API OS1 natif.

Une autre mise en œuvre de plusieurs environnements appliqués implique la présence de plusieurs interfaces logicielles d'application égales dans OS.

Dans le système du système, les interfaces du programme d'application de tous les systèmes d'exploitation sont affichées.

Les fonctions de l'API Niveau se rapportent aux fonctions du niveau sous-jacent du système d'exploitation, qui doit prendre en charge 3 (dans ce cas) les supports incompatibles.

Les fonctions de chaque API sont mises en œuvre par le noyau, en tenant compte des spécificités du système d'exploitation correspondant, même si elles ont un objectif similaire.

Une autre façon de créer plusieurs supports appliqués est basée sur une approche micronucléaire. Il est important de séparer les mécanismes de base et commun des mécanismes du système d'exploitation pour tous les environnements appliqués.

Conformément à l'architecture Micronucleus, toutes les fonctions du système d'exploitation sont implémentées par des serveurs MicroBernel et Mode utilisateur.

Il est important que chaque environnement appliqué soit émis sous forme de serveur de mode utilisateur distinct et n'inclut pas les mécanismes de base.

L'application utilisant API fait référence aux défis du système à l'environnement appliqué appliqué via un micros.

L'environnement appliqué forme une requête, l'exécute et envoie le résultat par l'application. Lors de la demande de l'environnement appliqué, il est nécessaire d'accéder aux mécanismes de base du système d'exploitation, mis en œuvre par microkernel et d'autres serveurs OS.

Cette approche de la conception de plusieurs médias appliqués est inhérente à tous les avantages et inconvénients de l'architecture micronucléaire.