Інтерфейс ядра операційної системи.

До складу операційної системи входять: • Ядро операційної системи, що забезпечує розподіл і управління ресурсами обчислювальної системи; • базовий набір прикладного програмного забезпечення, системні бібліотеки та програми обслуговування. Ядро системи — це набір функцій, структур даних і окремих програмних модулів, які завантажуються в пам'ять комп'ютера при завантаженні операційної системи і забезпечують три типи системних сервісів: • управління введенням-виведенням інформації (підсистема вводу-виводу ядра ОС); • управління оперативною пам'яттю (підсистема управління оперативною пам'яттю ядра ОС); • управління процесами (підсистема управління процесами ядра ОС). Кожна з цих підсистем представлена відповідними функціями ядра системи. Ядро - центральна частина операційної системи (ОС), що забезпечує додаткам координований доступ до ресурсів комп'ютера, таких як процесорний час, пам'ять і зовнішнє апаратне забезпечення. Також зазвичай ядро надає сервіси файлової системи та мережевих протоколів. Як основний елемент ОС, ядро являє собою найбільш низький рівень абстракції для доступу програм до ресурсів системи, необхідними для їх роботи. Як правило, ядро надає такий доступ виконуваним процесам відповідних додатків за рахунок використання механізмів взаємодії між процесами й звернення додатків до системних викликів ОС. Основною характерною ознакою ядра є те, що воно виконується у привілейованому режимі. Розглянемо особливості цього режиму. Для забезпечення ефективного керування ресурсами комп'ютера ОС повинна мати певні привілеї щодо прикладних програм. Треба, щоб прикладні програми не втручалися в роботу ОС, а ОС могла втрутитися в роботу будь-якої програми, наприклад для перемикання задачі або розв'язання конфлікту через ресурси. Для реалізації таких привілеїв потрібна апаратна підтримка: процесор має підтримувати принаймні два режими роботи - привілейований (захищений режим, режим ядра, kernel mode) і режим користувача (user mode). У режимі користувача недопустимі команди, які є критичними для роботи системи (перемикання задач, звертання до пам'яті за заданими межами, доступ до пристроїв введення-виведення тощо). Функції ядра операційної системи можуть бути виконані в наслідок виконання в прикладних програмах спеціальних функцій - системних викликів. Призначення системного виклику полягає в тому, що прикладні програми не взмозі самотужки визначити, за якими адресами знаходяться функції ядра. Системний виклик в один з машинно-залежних способів реалізує механізм отримання адрес функцій ядра та передачу в ці функції необхідних параметрів системного виклику, а також отримання результату системного виклику. Найчастіше системні виклики забезпечуються через систему переривань, завдяки чому адреса функції ядра не тільки обраховується апаратно (в процесі обробки переривання), але й забезпечується захист інформаційних ресурсів ядра. Системні виклики найчастіше мають синтаксис функції мови програмування, на якій написано ядро ОС.