Краткий обзор некоторых структур данных ядра

Список задач (Task List). Процесс планировщика содержит определенный блок данных для каждого активного процесса. Эти блоки данных запоминаются в линейном списке (linked list), называемом списком задач. Планировщик в этом списке всегда устанавливает указатель на тот процесс, который является активным в настоящее время.

План памяти (Memory Map). Memory Manager запоминает и проецирует виртуальные адреса в физические посредством некоторого базового процесса, а также запоминает дополнительную информацию о том, как загружать и заменять отдельные страницы памяти. Эта информация запоминается в структуре данных, называемой планом памяти, и используется процессом планировщика совместно с предыдущей структурой данных.

Индексные узлы (I-nodes). Виртуальная файловая система использует индексные узлы для представления файлов в логической файловой системе. Структура данных типа i-node запоминает и отмечает блоки памяти на физическом устройстве. Кроме того, использование индексных узлов позволяет процессам использовать механизм разделяемой памяти. Структура виртуальной файловой системы и индексные узлы будут более подробно описаны ниже.

Структура связей данных (Data Connection). Указатели на все структуры данных имеются в структуре данных task list, используемой процессом планировщика. Каждый процесс в системе имеет собственные структуры данных, содержащие указатель на занимаемую процессом память,.

i-узлы, представляющие информацию о всех открытых файлах, и, наконец, структуру данных, показывающую все открытые сетевые соединения, связанные с этим процессом. Эта структура данных носит название структура связей (data connection).

Понятие интерфейсов в операционной системе

Определение интерфейсов весьма широко. Под интерфейсом можно понимать:

• • некоторый язык, обеспечивающий взаимодействие с некоторой системой, например Bash или Shell, предназначенный для ввода команд при помощи командной строки;
• • способ представления информации (внешний вид программы), например, в оконном виде с соответствующей поддержкой ввода команд посредством управления клавиатурой, мышью или джойстиком;
• • механизм обмена данными посредством некоторого соединения, например USB, LPT, СОМ и т. п. Говорят о USB-интерфейсе как способе обмена данными между устройствами;
• • некоторый протокол обмена информацией на основе языка программирования. Например, графические интерфейсы языка Java — это набор классов этого языка, обеспечивающий графическое взаимодействие между некоторой системой и пользователем.

Ядро UNIX использует интерфейс как протокол обмена информацией для управления процессами, памятью и обеспечения защиты системы в системных вызовах (system calls interface), запускаемых в режиме ядра. Рассмотрение системных вызовов будет происходить в следующей главе при рассмотрении конкретных подсистем.