Что такое монолитная структура: Монолитная структура.
Монолитная структура.
Наиболее простым и распространенным способом построения ОС является монолитная структура, когда ОС компонуется как одна программа Для построения монолитной системы необходимо скомпилировать все отдельные процедуры, а затем связать их вместе в единый объектный файл с помощью компоновщика (примерами могут служить ранние версии ядра UNIX или Novell NetWare).
Многоуровневая структура.
Развитием монолитного подхода является многоуровневый, когда ОС реализуется как иерархии уровней.
Уровни образуются группами функций ОС – файловая система, управление процессами и устройствами и т.п.
Каждый уровень может взаимодействовать только со своим непосредственным соседом – выше- или нижележащим уровнем.
Первой многоуровневой ОС считают систему THE.
ОС THE была создана в Technische Hogeschool Eindhoven (Нидерланды) Э. Дейкстрой (Е. W. Dijkstra) и его студентами в 1968 году.
Она
была простой пакетной системой для
голландского компьютера Electrologica
Х8, память которого состояла из 32 К
27-разрядных слов.
Понятие ядра.
Развитием многоуровневой концепции стала ядерная архитектура. В общем случае уровни ОС представляют собой серию концентрических колец, где внутренние кольца являлись более привилегированными, чем внешние.
Ядро – центральная часть ОС, выполняющая основные функции.
Ядро системы MULTICS, находящееся постоянно в памяти компьютера занимало всего 135 Килобайт кода.
Уровни привилегий (защиты).
Для обеспечения привилегий ОС необходима соответствующая аппаратная поддержка.
Между числом уровней привилегий, поддерживаемых аппаратно, и числом уровней привилегий ОС нет прямого соответствия.
Для реализации ядра необходимо хотя бы два уровня: основные процедуры ОС выполняются в привилегированном режиме, тогда как пользовательские программы – в непривилегированном.
Ядро в привилегированном (защищенном) режиме.
Повышение
устойчивости ОС обеспечиваемое рабой
ядра в привилегированном режиме
достигается за счет некоторого замедления
выполнения системных вызовов.
Системный вызов привилегированного ядра инициирует переключение процессора из пользовательского режима в защищенный, а при возврате к приложению – обратно. В результате вызов выполняется медленнее.
Пример ядра в непривилегированном режиме.
В некоторых случаях разработчики ОС отступают от этого классического варианта архитектуры, организуя работу ядра и приложений в одном и том же режиме.
Так, сетевая ОС Novell NetWare использует привилегированный режим процессоров Intel х86/Pentium как для работы ядра, так и для работы своих специфических приложений – загружаемых модулей NLM.
Монолитное ядро.
Наиболее распространенным и классическим вариантом реализации ядерного подхода является моноли́тное ядро́.
Монолитность ядер усложняет их отладку, понимание кода ядра, добавление новых функций и возможностей, удаление «мёртвого», ненужного, унаследованного от предыдущих версий, кода.
«Разбухание»
кода монолитных ядер также повышает
требования к объёму оперативной
памяти,
требуемому для функционирования ядра
ОС.
Это делает монолитные ядерные архитектуры мало пригодными к эксплуатации в системах, сильно ограниченных по объёму ОЗУ, например, встраиваемых системах, производственных микроконтроллерах и т. д.
Монолитная структура операционной системы
Для
построения монолитной системы необходимо
скомпилировать все отдельные процедуры,
а затем связать их в единый объектный
файл с помощью компоновщика. В такой
модели полностью отсутствует сокрытие
деталей реализации – каждая процедура
видит любую другую процедуру. Во многих
монолитных системах компиляция (сборка)
осуществляется отдельно для каждого
компьютера, при этом можно выбрать
список оборудования и программных
протоколов, поддержка которых будет
включена в систему. В связи с тем, что
монолитная система представляет собой
единую программу, то перекомпиляция
является единственным способом добавления
новых компонентов и исключения
неиспользуемых. Присутствие лишних
компонентов нежелательно, так как
система полностью располагается в
оперативной памяти, кроме того, исключение
ненужных компонентов повышает ее
надежность.
4. Структура операционной системы unix
.
ldd — вывести необходимый список библиотек
as- passwd сменить пароль
copm — Компилирование ядра Linux
cpp – макропроцессор, который автоматически используется компилятором C для преобразования вашей программы перед компиляцией
nroff – программа для файлов, форматирования текста
sh — удаленный доступ к командной оболочке
who — отображает список пользователей, которые в настоящее время вошли в компьютер
a.out — a.out это формат, используемый в более ранних версиях Unix
date – работа с системными часами
wc — подсчет строк, слов и символов
grep — искать везде строки, соответствующие регулярному выражению, и выводить их.
Ed — Редактор текстов
Vi — серия текстовых редакторов операционных систем
Ядро операционной системы unix
ОС
UNIX имеется защищенное ядро, которое
управляет ресурсами компьютера и
предоставляет пользователям базовый
набор услуг.
ОС UNIX представляет собой не очень четко структуризованный монолит большого размера.
В такой модели полностью отсутствует сокрытие деталей реализации – каждая процедура видит любую другую процедуру.
Основные понятия ос: системные вызовы, прерывания, исключительные ситуации, файлы, процессы и нити.
Основные понятия, концепции ОС
Системные вызовы
В любой операционной системе поддерживается механизм, который позволяет пользовательским программам обращаться к услугам ядра ОСВ ОС Unix такие средства называют системными вызовами.

вызов осуществляется командой программного прерывания (INT). Программное прерывание – это синхронное событие, которое может быть повторено при выполнении одного и того же программного кода.
Прерывания
Прерывание (hardware interrupt) – это событие, генерируемое внешним (по отношению к процессору ) устройством. Посредством аппаратных прерываний аппаратура либо информирует центральный процессор о том, что произошло какое-либо событие, требующее немедленной реакции (например, пользователь нажал клавишу), либо сообщает о завершении асинхронной операции ввода-вывода (например, закончено чтение данных с диска в основную память). Исключительные ситуации
Исключительная ситуация (exception) – событие, возникающее в результате попытки выполнения программой команды, которая по каким-то причинам не может быть выполнена до конца. Примерами таких команд могут быть попытки доступа к ресурсу при отсутствии достаточных привилегий или обращения к отсутствующей странице памяти
Файлы
Файлы
предназначены для хранения информации
на внешних носителях, то есть принято,
что информация, записанная, например,
на диске, должна находиться внутри
файла. Обычно под файлом понимают
именованную часть пространства на
носителе информации.
Главная задача файловой системы (file system) – скрыть особенности ввода-вывода и дать программисту простую абстрактную модель файлов, независимых от устройств
Процессы, нити
San znaesh .
Что такое монолитная архитектура в программном обеспечении?
От
- Рахул Авати
- Айви Вигмор
Монолитная архитектура — это традиционная унифицированная модель разработки программного обеспечения. Монолитный в данном контексте означает «составленный в единое целое». Согласно Кембриджскому словарю, прилагательное «монолитный» также означает « слишком большой» и « невозможно изменить .
Монолитное программное обеспечение спроектировано так, чтобы быть автономным, при этом компоненты или функции программы тесно связаны, а не слабо связаны, как в модульных программах. В монолитной архитектуре каждый компонент и связанные с ним компоненты должны присутствовать для выполнения или компиляции кода и для запуска программного обеспечения.
Монолитные приложения являются одноуровневыми, что означает объединение нескольких компонентов в одно большое приложение. Следовательно, они, как правило, имеют большие кодовые базы, управлять которыми со временем может быть обременительно.
Кроме того, если необходимо обновить один компонент программы, другие элементы также могут потребовать перезаписи, и все приложение должно быть перекомпилировано и протестировано. Этот процесс может занять много времени и может ограничить гибкость и скорость групп разработчиков программного обеспечения. Несмотря на эти проблемы, этот подход все еще используется, поскольку он предлагает некоторые преимущества. Кроме того, многие ранние приложения были разработаны как монолитное программное обеспечение, поэтому нельзя полностью игнорировать этот подход, когда эти приложения все еще используются и требуют обновлений.
Чтобы понять монолитную архитектуру, давайте рассмотрим пример банковского приложения. Веб-сайт банковского приложения сначала авторизует клиентов, регистрирует их в своей учетной записи и позволяет им совершать онлайн-переводы денег на другие счета. Во весь этот процесс вовлечено несколько компонентов, в том числе пользовательский интерфейс для клиентов, а также службы для аутентификации пользователей, загрузки выписок, денежных переводов и т. д.
Если приложение использует монолитную архитектуру, оно создается и развертывается как единое приложение, независимо от того, как его использует клиент. Таким образом, независимо от того, обращаются ли пользователи к приложению со своего рабочего стола или с мобильного устройства, приложение остается тесно связанным, а все различные компоненты и модули напрямую связаны друг с другом. Он также может использовать реляционную систему управления базами данных в качестве единого источника данных. Наконец, если изменения необходимы для какого-либо одного компонента, изменения кода потребуются и для всех других затронутых компонентов.
Ключевые компоненты монолитных приложений Монолитные приложения обычно состоят из нескольких компонентов, соединенных между собой в одно большое приложение. Эти компоненты могут включать следующие функции:
- Авторизация. Для авторизации пользователя и разрешения ему использовать приложение.
- Презентация. Для обработки запросов протокола передачи гипертекста и ответа с помощью языка гипертекстовой разметки, расширяемого языка разметки или нотации объектов JavaScript.
- Бизнес-логика. Базовая бизнес-логика, управляющая функциональностью и функциями приложения.
- Уровень базы данных. Включает объекты доступа к данным, которые обращаются к базе данных приложения.
- Интеграция приложений. Контролирует и управляет интеграцией приложения с другими службами или источниками данных.
Некоторые приложения могут также включать модуль уведомлений для контроля и отправки автоматических сообщений электронной почты пользователям.
Преимущества монолитной архитектуры У монолитных архитектур есть свои преимущества, поэтому многие приложения до сих пор создаются с использованием этой парадигмы разработки. Во-первых, монолитные программы могут иметь лучшую производительность, чем модульные приложения. Их также может быть легче тестировать и отлаживать, потому что с меньшим количеством элементов в игру вступает меньше переменных тестирования и сценариев.
В начале жизненного цикла разработки программного обеспечения обычно проще использовать монолитную архитектуру, поскольку разработка может быть проще на ранних стадиях. Единая кодовая база также упрощает ведение журналов, управление конфигурацией, мониторинг производительности приложений и другие задачи разработки. Развертывание также можно упростить, скопировав упакованное приложение на сервер. Наконец, несколько копий приложения могут быть размещены за балансировщиком нагрузки для его горизонтального масштабирования.
Тем не менее, монолитный подход обычно лучше подходит для простых и легких приложений. Для более сложных приложений с частыми ожидаемыми изменениями кода или растущими требованиями к масштабируемости этот подход не подходит.
Как правило, монолитные архитектуры имеют недостатки, которые могут задерживать разработку и развертывание приложений. Эти недостатки становятся особенно существенными при увеличении сложности продукта или при увеличении размера команды разработчиков.
Базу кода монолитных приложений может быть трудно понять, поскольку она может быть обширной, что может затруднить для новых разработчиков изменение кода в соответствии с изменяющимися бизнес-требованиями или техническими требованиями. По мере того, как требования развиваются или усложняются, становится сложно правильно реализовать изменения, не ухудшая качество кода и не влияя на работу приложения в целом.
После каждого обновления монолитного приложения разработчики должны скомпилировать всю кодовую базу и повторно развернуть все приложение, а не только обновленную часть. Это затрудняет непрерывное или регулярное развертывание, что затем влияет на гибкость приложения и команды.
Размер приложения также может увеличить время запуска и увеличить задержки. В некоторых случаях разные части приложения могут иметь конфликтующие требования к ресурсам. Это затрудняет поиск ресурсов, необходимых для масштабирования приложения.
Помимо ограниченной масштабируемости, еще одной проблемой монолитного программного обеспечения является надежность. Ошибка в любом компоненте потенциально может вывести из строя все приложение. В примере с банковским приложением предположим, что в модуле авторизации пользователя есть утечка памяти. Эта ошибка может вывести из строя все приложение и сделать его недоступным для всех пользователей.
Наконец, в силу своего размера и сложности монолитные приложения плохо адаптируются к новым технологиям. Новая среда разработки или язык могут повлиять на приложение в целом, поэтому их внедрение может занять много времени и средств. Небольшие организации или компании с ограниченным бюджетом могут не располагать средствами или персоналом для обновления приложения, поэтому они могут в конечном итоге сохранить статус-кво, что может привести к тому, что они не смогут воспользоваться преимуществами нового языка или платформы.
Сегодня многие организации отказываются от монолитных архитектур и внедряют архитектуру микросервисов (MSA), поскольку она предлагает множество преимуществ.
Преимущества архитектуры микросервисов MSA поддерживает модульные приложения, в которых любой отдельный модуль в системе, такой как микрослужба, может быть изменен независимо, не затрагивая другие части программы и не создавая непредвиденных изменений в других элементах.
Модульные программы также лучше адаптируются к итеративным процессам разработки и методам Agile по сравнению с монолитными программами. Они также более масштабируемы и могут тестироваться по отдельности из-за слабой связи между различными компонентами. Модули также взаимодействуют друг с другом, имеют собственные базы данных и увеличивают скорость запуска приложений.
See application architecture , software development , source code , Agile software development , Lean software development , continuous software development , комплект для разработки программного обеспечения , выпуск , артефакт и разработка программного обеспечения .
Последнее обновление: май 2022 г.
Продолжить чтение О монолитной архитектуре- Преимущества монолитной архитектуры, доказывающие, что она не умерла
- Разбейте монолиты на микросервисы за 3 шага
- Декомпозиция монолитной базы данных для микросервисов
- Распределенный монолит: что это такое и как от него избавиться
- Как спланировать и выполнить миграцию на микросервисы
распознавание голоса
Распознавание голоса или говорящего — это способность машины или программы принимать и интерпретировать диктовку или понимать и выполнять голосовые команды.
Сеть
- система управления сетью
Система управления сетью, или NMS, представляет собой приложение или набор приложений, которые позволяют сетевым инженерам управлять сетевыми …
- хост (в вычислениях)
Хост — это компьютер или другое устройство, которое взаимодействует с другими хостами в сети.
- Сеть как услуга (NaaS)
Сеть как услуга, или NaaS, представляет собой бизнес-модель для предоставления корпоративных услуг глобальной сети практически на основе подписки.
Безопасность
- Вредоносное ПО Dridex
Dridex — это форма вредоносного ПО, нацеленное на банковскую информацию жертв с основной целью кражи учетных данных онлайн-аккаунта …
- криптокошелек (криптовалютный кошелек)
Криптовалютный кошелек (криптовалютный кошелек) — это программное или аппаратное обеспечение, позволяющее пользователям хранить и использовать криптовалюту.
- нулевой день (компьютер)
Нулевой день — это недостаток безопасности в программном, аппаратном или микропрограммном обеспечении, который неизвестен стороне или сторонам, ответственным за исправление …
ИТ-директор
- аутсорсинг
Аутсорсинг — это деловая практика, при которой компания нанимает третью сторону для выполнения задач, выполнения операций или предоставления услуг.
..
- главный операционный директор (COO)
Главный операционный директор (COO) — это исполнительный директор, который наблюдает за текущими деловыми операциями в компании.
- управление проектом
Управление проектами — это дисциплина, основанная на использовании установленных принципов, процедур и политик для руководства проектом с момента зачатия …
HRSoftware
- командное сотрудничество
Совместная работа в команде — это подход к общению и управлению проектами, который делает упор на командную работу, инновационное мышление и равенство …
- самообслуживание сотрудников (ESS)
Самообслуживание сотрудников (ESS) — это широко используемая технология управления персоналом, которая позволяет сотрудникам выполнять множество связанных с работой …
- платформа обучения (LXP)
Платформа обучения (LXP) — это управляемая искусственным интеллектом платформа взаимного обучения, предоставляемая с использованием программного обеспечения как услуги (.
..
Служба поддержки клиентов
- сегментация рынка
Сегментация рынка — это маркетинговая стратегия, в которой используются четко определенные критерии для разделения общей адресной доли рынка бренда …
- воронка продаж
Воронка продаж — это визуальное представление потенциальных клиентов и того, где они находятся в процессе покупки.
- анализ потребительской корзины
Анализ потребительской корзины — это метод интеллектуального анализа данных, используемый розничными торговцами для увеличения продаж за счет лучшего понимания покупательских покупок…