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關(guān)于計算機(jī)操作系統(tǒng)的論文

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  操作系統(tǒng)是一管理電腦硬件與軟件資源的程序,同時也是計算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)核與基石。操作系統(tǒng)身負(fù)諸如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本事務(wù)。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的關(guān)于計算機(jī)操作系統(tǒng)的論文,希望大家喜歡!

  關(guān)于計算機(jī)操作系統(tǒng)的論文篇一

  《探討計算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展》

  摘要:操作系統(tǒng)是管理計算機(jī)系統(tǒng)的全部硬件資源包括軟件資源及數(shù)據(jù)資源;控制程序運(yùn)行;改善人機(jī)界面;為其它應(yīng)用軟件提供支持等,使計算機(jī)系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用,為用戶提供方便的、有效的、友善的服務(wù)界面。

  關(guān)鍵詞:計算機(jī);操作系統(tǒng);發(fā)展

  引言:操作系統(tǒng)是一管理電腦硬件與軟件資源的程序,同時也是計算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)核與基石。操作系統(tǒng)身負(fù)諸如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本事務(wù)。操作系統(tǒng)是管理計算機(jī)系統(tǒng)的全部硬件資源包括軟件資源及數(shù)據(jù)資源;控制程序運(yùn)行;改善人機(jī)界面;為其它應(yīng)用軟件提供支持等,使計算機(jī)系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用,為用戶提供方便的、有效的、友善的服務(wù)界面。操作系統(tǒng)是一個龐大的管理控制程序,大致包括5個方面的管理功能:進(jìn)程與處理機(jī)管理、作業(yè)管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理。目前微機(jī)上常見的操作系統(tǒng)有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。但所有的操作系統(tǒng)具有并發(fā)性、共享性、虛擬性和不確定性四個基本特征。目前的操作系統(tǒng)種類繁多,很難用單一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一分類。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域來劃分,可分為桌面操作系統(tǒng)、服務(wù)器操作系統(tǒng)、主機(jī)操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)。

  一、操作系統(tǒng)的基本介紹

  (一)操作系統(tǒng)的功能

  (1)管理計算機(jī)系統(tǒng)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)等各種資源,盡可能減少人工分配資源的工作以及人對機(jī)器的干預(yù),發(fā)揮計算機(jī)的自動工作效率。

  (2)協(xié)調(diào)還要各種資源使用過程中的關(guān)系,使得計算機(jī)的各種資源使用調(diào)度合理,高速設(shè)備與低速設(shè)備運(yùn)行相互配。

  (3)為用戶提供使用計算機(jī)系統(tǒng)的環(huán)境,方便使用計算機(jī)系統(tǒng)的各部件或功能。操作系統(tǒng)通過自己的程序,將計算機(jī)系統(tǒng)的各種資源所提供的功能抽象,形成與之等價的操作系統(tǒng)的功能,并形象地表現(xiàn)出來,提供給用戶方便地使用計算機(jī)。

  (二)操作系統(tǒng)的發(fā)展

  操作系統(tǒng)之本意原為提供簡單的工作排序能力,后為輔助更新更復(fù)雜的硬件設(shè)施而漸漸演化。

  從最早的批次模式開始,分時機(jī)制也隨之出現(xiàn),在多處理器時代來臨時,操作系統(tǒng)也隨之添加多處理器協(xié)調(diào)功能,甚至是分布式系統(tǒng)的協(xié)調(diào)功能。其他方面的演變也類似于此。

  另一方面,在個人電腦上,個人電腦之操作系統(tǒng)因襲大型電腦的成長之路,在硬件越來越復(fù)雜、強(qiáng)大時,也逐步實踐以往只有大型電腦才有的功能。

  (1)手工操作階段。在這個階段的計算機(jī),主要元器件是電子管,運(yùn)算速度慢,沒有任何軟件,更沒有操作系統(tǒng)。用戶直接使用機(jī)器語言編寫程序,上機(jī)時完全手工操作,首先將預(yù)先準(zhǔn)備好的程序紙帶裝入輸入機(jī),然后啟動輸入機(jī)把程序和數(shù)據(jù)送入計算機(jī),接著通過開關(guān)啟動程序運(yùn)行,計算完成后,打印機(jī)輸出結(jié)果。用戶必須是非常專業(yè)的技術(shù)人員才能實現(xiàn)對計算機(jī)的控制。

  (2)批處理階段。由于20世紀(jì)50年代中期,計算機(jī)的主要元器件由晶體管取代,運(yùn)行速度有了很大的提高,這時軟件也開始迅速發(fā)展,出現(xiàn)了早期的操作系統(tǒng),這就是早期的對用戶提交的程序進(jìn)行管理的監(jiān)控程序和批處理軟件。

  (3)多道程序系統(tǒng)階段。隨著中、小規(guī)模的集成電路在計算機(jī)系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,CPU的運(yùn)動速度大大提高,為了提高CPU的利用率,引入了多道程序設(shè)計技術(shù),并出現(xiàn)了專門支持多道程序的硬件機(jī)構(gòu),這一時期,為了進(jìn)一步提高CPU的利用效率,出現(xiàn)了多道批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)等等,從而產(chǎn)生了更加強(qiáng)大的監(jiān)管程序,并迅速發(fā)展成為計算機(jī)科學(xué)中的一個重要分支,就是操作系統(tǒng)。統(tǒng)稱為傳統(tǒng)操作系統(tǒng)。

  (4)現(xiàn)代操作系統(tǒng)階段。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路急速的迅速發(fā)展,出現(xiàn)了微處理器,使得計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化,計算機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)一步提高,而體積卻大大減少,面向個人的計算機(jī)和便攜式計算機(jī)并普及。它的最大優(yōu)點是結(jié)構(gòu)清晰、功能全面、可以適應(yīng)多種用途的需要并且操作使用方面。

  二、操作系統(tǒng)新技術(shù)

  從操作系統(tǒng)新技術(shù)的角度看,它主要包括操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的微內(nèi)核技術(shù)和操作系統(tǒng)軟件設(shè)計的面向?qū)ο蠹夹g(shù)。

  (一)微內(nèi)核操作系統(tǒng)技術(shù)

  現(xiàn)代操作系統(tǒng)設(shè)計中的一個突出思想是把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次(即用戶模式)中去運(yùn)行,而留下一個盡量小的內(nèi)核,用它來完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能,稱這種技術(shù)為微內(nèi)核(Microkernel)技術(shù)。

  1.微內(nèi)核結(jié)構(gòu)

  (1)把那些最基本、最本質(zhì)的操作系統(tǒng)功能保留在內(nèi)核中。

  (2)把大部分操作系統(tǒng)的功能移到內(nèi)核之外,并且每一個操作系統(tǒng)功能均以單獨(dú)的服務(wù)器進(jìn)程形式存在,并提供服務(wù)。

  (3)在內(nèi)核之外的用戶空間中包括所有操作系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)程,也包括用戶的應(yīng)用進(jìn)程。這些進(jìn)程之間是客戶/服務(wù)器模式。

  2.微內(nèi)核包含的主要成分

  (1)中斷和異常處理機(jī)制;

  (2)進(jìn)程間通信機(jī)制;

  (3)處理機(jī)調(diào)度機(jī)制;

  (4)有關(guān)服務(wù)功能的基本機(jī)制。

  3.微內(nèi)核的實現(xiàn)

  微內(nèi)核實現(xiàn)中的一個主要問題是“微”和性能要求的綜合考慮。要做到“微”的關(guān)鍵是實現(xiàn)機(jī)制和策略分離的概念。由于微內(nèi)核中最主要的是進(jìn)程間消息通信和中斷處理機(jī)制,下面簡述兩者的實現(xiàn)。

  4.進(jìn)程間通信機(jī)制

  為客戶和服務(wù)器提供通信服務(wù)是微內(nèi)核的主要功能之一,也是內(nèi)核實現(xiàn)其他服務(wù)的基礎(chǔ)。無論是發(fā)送請求消息和服務(wù)器的回答消息都是要經(jīng)過內(nèi)核的。進(jìn)程的消息通信一般是通過端口(port)的。一個進(jìn)程可以有一個或多個端口,每個端口實際上是一個消息隊列或消息緩沖區(qū),它們都有一個唯一的端口ID(端口標(biāo)識)和端口權(quán)力表,該表指出本進(jìn)程可以和哪些進(jìn)程交互通信。端口ID和端口權(quán)力表內(nèi)核維護(hù)。

  5.中斷處理機(jī)制

  微內(nèi)核結(jié)構(gòu)中將中斷機(jī)制與中斷處理分離,即把中斷機(jī)制放在微內(nèi)核中,而把中斷處理放到用戶空間相應(yīng)的服務(wù)進(jìn)程中。微內(nèi)核的中斷機(jī)制,主要負(fù)責(zé)以下工作:

  (1)當(dāng)中斷發(fā)生時識別中斷;

  (2)通過中斷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把該中斷信號映射到相關(guān)的進(jìn)程;

  (3)把中斷轉(zhuǎn)換成一個消息;

  (4)把消息發(fā)給用戶空間中相關(guān)進(jìn)程的端口,但內(nèi)核不涉及到任何中斷處理。

  (5)不少系統(tǒng)中的中斷處理是用線程實現(xiàn)的。

  6.微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

  (1)安全可靠。微內(nèi)核降低了內(nèi)核的復(fù)雜度,減少了發(fā)生故障的概率,也就增加了系統(tǒng)的安全性。

  (2)一致性的接口。當(dāng)用戶進(jìn)程提出服務(wù)要求時,均是以消息通信方式經(jīng)由內(nèi)核向服務(wù)器進(jìn)程提出的。因此,進(jìn)程所面對的是一個統(tǒng)一一致的進(jìn)程通信接口方式。

  (3)系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。系統(tǒng)可擴(kuò)充性強(qiáng),隨著新硬件與新軟件技術(shù)的出現(xiàn),只需對內(nèi)核做很少的修改。

  (4)靈活性。操作系統(tǒng)具有良好的模塊化結(jié)構(gòu),可以獨(dú)立地對模塊進(jìn)行修改,也可隨意對功能進(jìn)行增加和刪除,因此操作系統(tǒng)可以按用戶的需要進(jìn)行剪裁。

  (5)兼容性。許多系統(tǒng)都希望能運(yùn)行在多種不同的處理器平臺上,這在微內(nèi)核結(jié)構(gòu)下是比較容易實現(xiàn)的。

  (6)提供了對分布式系統(tǒng)的支持。在微內(nèi)核結(jié)構(gòu)下操作系統(tǒng)必須采用客戶/服務(wù)器模式。這種模式適合于分布式系統(tǒng),可以對分布式系統(tǒng)提供支持。

  7.微內(nèi)核的主要缺點

  在微內(nèi)核結(jié)構(gòu)下,一次系統(tǒng)服務(wù)過程需要更多的模式(在用戶態(tài)和核心態(tài)之間)轉(zhuǎn)換和進(jìn)程地址空間的開關(guān),這就增加開銷,影響了執(zhí)行速度。

  (二)面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)技術(shù)

  面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)是指基于對象模型的操作系統(tǒng)。目前,已有許多操作系統(tǒng)采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù),如WindowsNT等。面向?qū)ο笠殉蔀樾乱淮僮飨到y(tǒng)的一個重要標(biāo)志。

  1.面向?qū)ο蟮暮诵母拍?/p>

  面向?qū)ο蟮幕舅枷胧前岩獦?gòu)造的系統(tǒng)表示成一系列對象的集合。其中的對象是指把一組數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)的一些基本操作封裝在一起所形成的一個實體。面向?qū)ο蟮暮诵母拍畎ㄒ韵聨讉€方面:

  (1)封裝。在面向?qū)ο笾?,封裝的含義是將一個數(shù)據(jù)集和與這個數(shù)據(jù)有關(guān)的操作封裝在一起,形成一個能動的實體,即對象。封裝要求對象內(nèi)部的代碼和數(shù)據(jù)受保護(hù)。

  (2)繼承。繼承是指一些對象可以繼承另一些對象的功能和特征。

  (3)多態(tài)性。所謂多態(tài)性是指一個名字多種語義,或相同界面多種實現(xiàn)。多態(tài)性在面向?qū)ο笳Z言中是由重載和虛函數(shù)來實現(xiàn)的。

  (4)消息。消息是對象之間相互請求和相互合作的途徑。一個對象通過消息激活另一對象。消息中一般包含有請求對象的標(biāo)識和完成該工作所必須的信息。

  關(guān)于計算機(jī)操作系統(tǒng)的論文篇二

  《計算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展》

  摘要:電子計算機(jī)誕生以來,計算機(jī)操作系統(tǒng)的研究取得了長足進(jìn)展。現(xiàn)在,操作系統(tǒng)進(jìn)入了社會生活的各個方面,涉及大型計算機(jī)、個人計算機(jī)、移動便攜設(shè)備、其他自動化設(shè)備等各個層次的應(yīng)用領(lǐng)域。在幾十年的發(fā)展歷程中,各種操作系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,面對外國商業(yè)軟件在中國的事實壟斷,重新審視中國基礎(chǔ)軟件發(fā)展戰(zhàn)略、配套政策和實施方法已經(jīng)到了刻不容緩的地步。有鑒于此,文章比較了Windows、Unix和Linux三種操作系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀,并結(jié)合國產(chǎn)操作系統(tǒng)的現(xiàn)狀提出了發(fā)展我國軟件產(chǎn)業(yè)的對策。

  關(guān)鍵詞:計算機(jī)操作系統(tǒng);發(fā)展;新技術(shù)

  中圖分類號:TP36 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 09-0000-02

  操作系統(tǒng)是管理計算機(jī)系統(tǒng)的全部硬件資源包括軟件資源及數(shù)據(jù)資源;控制程序運(yùn)行;改善人機(jī)界面;為其它應(yīng)用軟件提供支持等,使計算機(jī)系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用,為用戶提供方便的、有效的、友善的服務(wù)界面。

  操作系統(tǒng)是一管理電腦硬件與軟件資源的程序,同時也是計算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)核與基石。操作系統(tǒng)身負(fù)諸如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本事務(wù)。操作系統(tǒng)是管理計算機(jī)系統(tǒng)的全部硬件資源包括軟件資源及數(shù)據(jù)資源;控制程序運(yùn)行;改善人機(jī)界面;為其它應(yīng)用軟件提供支持等,使計算機(jī)系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用,為用戶提供方便的、有效的、友善的服務(wù)界面。操作系統(tǒng)是一個龐大的管理控制程序,大致包括5個方面的管理功能:進(jìn)程與處理機(jī)管理、作業(yè)管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理。目前微機(jī)上常見的操作系統(tǒng)有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。但所有的操作系統(tǒng)具有并發(fā)性、共享性、虛擬性和不確定性四個基本特征。目前的操作系統(tǒng)種類繁多,很難用單一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一分類。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域來劃分,可分為桌面操作系統(tǒng)、服務(wù)器操作系統(tǒng)、主機(jī)操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)。

  一、操作系統(tǒng)的基本介紹

  (一)操作系統(tǒng)的功能

  (1)管理計算機(jī)系統(tǒng)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)等各種資源,盡可能減少人工分配資源的工作以及人對機(jī)器的干預(yù),發(fā)揮計算機(jī)的自動工作效率。

  (2)協(xié)調(diào)還要各種資源使用過程中的關(guān)系,使得計算機(jī)的各種資源使用調(diào)度合理,高速設(shè)備與低速設(shè)備運(yùn)行相互配。

  (3)為用戶提供使用計算機(jī)系統(tǒng)的環(huán)境,方便使用計算機(jī)系統(tǒng)的各部件或功能。操作系統(tǒng)通過自己的程序,將計算機(jī)系統(tǒng)的各種資源所提供的功能抽象,形成與之等價的操作系統(tǒng)的功能,并形象地表現(xiàn)出來,提供給用戶方便地使用計算機(jī)。

  (二)操作系統(tǒng)的發(fā)展

  操作系統(tǒng)之本意原為提供簡單的工作排序能力,后為輔助更新更復(fù)雜的硬件設(shè)施而漸漸演化。

  從最早的批次模式開始,分時機(jī)制也隨之出現(xiàn),在多處理器時代來臨時,操作系統(tǒng)也隨之添加多處理器協(xié)調(diào)功能,甚至是分布式系統(tǒng)的協(xié)調(diào)功能。其他方面的演變也類似于此。

  另一方面,在個人電腦上,個人電腦之操作系統(tǒng)因襲大型電腦的成長之路,在硬件越來越復(fù)雜、強(qiáng)大時,也逐步實踐以往只有大型電腦才有的功能。

  (1)手工操作階段。在這個階段的計算機(jī),主要元器件是電子管,運(yùn)算速度慢,沒有任何軟件,更沒有操作系統(tǒng)。用戶直接使用機(jī)器語言編寫程序,上機(jī)時完全手工操作,首先將預(yù)先準(zhǔn)備好的程序紙帶裝入輸入機(jī),然后啟動輸入機(jī)把程序和數(shù)據(jù)送入計算機(jī),接著通過開關(guān)啟動程序運(yùn)行,計算完成后,打印機(jī)輸出結(jié)果。用戶必須是非常專業(yè)的技術(shù)人員才能實現(xiàn)對計算機(jī)的控制。

  (2)批處理階段。由于20世紀(jì)50年代中期,計算機(jī)的主要元器件由晶體管取代,運(yùn)行速度有了很大的提高,這時軟件也開始迅速發(fā)展,出現(xiàn)了早期的操作系統(tǒng),這就是早期的對用戶提交的程序進(jìn)行管理的監(jiān)控程序和批處理軟件。

  (3)多道程序系統(tǒng)階段。隨著中、小規(guī)模的集成電路在計算機(jī)系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,CPU的運(yùn)動速度大大提高,為了提高CPU的利用率,引入了多道程序設(shè)計技術(shù),并出現(xiàn)了專門支持多道程序的硬件機(jī)構(gòu),這一時期,為了進(jìn)一步提高CPU的利用效率,出現(xiàn)了多道批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)等等,從而產(chǎn)生了更加強(qiáng)大的監(jiān)管程序,并迅速發(fā)展成為計算機(jī)科學(xué)中的一個重要分支,就是操作系統(tǒng)。統(tǒng)稱為傳統(tǒng)操作系統(tǒng)。

  (4)現(xiàn)代操作系統(tǒng)階段。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路急速的迅速發(fā)展,出現(xiàn)了微處理器,使得計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化,計算機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)一步提高,而體積卻大大減少,面向個人的計算機(jī)和便攜式計算機(jī)出現(xiàn)并普及。它的最大優(yōu)點是結(jié)構(gòu)清晰、功能全面、可以適應(yīng)多種用途的需要并且操作使用方面。

  二、操作系統(tǒng)新技術(shù)

  從操作系統(tǒng)新技術(shù)的角度看,它主要包括操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的微內(nèi)核技術(shù)和操作系統(tǒng)軟件設(shè)計的面向?qū)ο蠹夹g(shù)。

  (一)微內(nèi)核操作系統(tǒng)技術(shù)

  現(xiàn)代操作系統(tǒng)設(shè)計中的一個突出思想是把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次(即用戶模式)中去運(yùn)行,而留下一個盡量小的內(nèi)核,用它來完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能,稱這種技術(shù)為微內(nèi)核(Microkernel)技術(shù)。

  1.微內(nèi)核結(jié)構(gòu)

  (1)把那些最基本、最本質(zhì)的操作系統(tǒng)功能保留在內(nèi)核中。

  (2)把大部分操作系統(tǒng)的功能移到內(nèi)核之外,并且每一個操作系統(tǒng)功能均以單獨(dú)的服務(wù)器進(jìn)程形式存在,并提供服務(wù)。

  (3)在內(nèi)核之外的用戶空間中包括所有操作系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)程,也包括用戶的應(yīng)用進(jìn)程。這些進(jìn)程之間是客戶/服務(wù)器模式。

  2.微內(nèi)核包含的主要成分

  (1)中斷和異常處理機(jī)制;

  (2)進(jìn)程間通信機(jī)制;

  (3)處理機(jī)調(diào)度機(jī)制;

  (4)有關(guān)服務(wù)功能的基本機(jī)制。

  3.微內(nèi)核的實現(xiàn)

  微內(nèi)核實現(xiàn)中的一個主要問題是“微”和性能要求的綜合考慮。要做到“微”的關(guān)鍵是實現(xiàn)機(jī)制和策略分離的概念。由于微內(nèi)核中最主要的是進(jìn)程間消息通信和中斷處理機(jī)制,下面簡述兩者的實現(xiàn)。

  4.進(jìn)程間通信機(jī)制

  為客戶和服務(wù)器提供通信服務(wù)是微內(nèi)核的主要功能之一,也是內(nèi)核實現(xiàn)其他服務(wù)的基礎(chǔ)。無論是發(fā)送請求消息和服務(wù)器的回答消息都是要經(jīng)過內(nèi)核的。進(jìn)程的消息通信一般是通過端口(port)的。一個進(jìn)程可以有一個或多個端口,每個端口實際上是一個消息隊列或消息緩沖區(qū),它們都有一個唯一的端口ID(端口標(biāo)識)和端口權(quán)力表,該表指出本進(jìn)程可以和哪些進(jìn)程交互通信。端口ID和端口權(quán)力表內(nèi)核維護(hù)。

  5.中斷處理機(jī)制

  微內(nèi)核結(jié)構(gòu)中將中斷機(jī)制與中斷處理分離,即把中斷機(jī)制放在微內(nèi)核中,而把中斷處理放到用戶空間相應(yīng)的服務(wù)進(jìn)程中。微內(nèi)核的中斷機(jī)制,主要負(fù)責(zé)以下工作:

  (1)當(dāng)中斷發(fā)生時識別中斷;

  (2)通過中斷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把該中斷信號映射到相關(guān)的進(jìn)程;

  (3)把中斷轉(zhuǎn)換成一個消息;

  (4)把消息發(fā)給用戶空間中相關(guān)進(jìn)程的端口,但內(nèi)核不涉及到任何中斷處理。

  (5)不少系統(tǒng)中的中斷處理是用線程實現(xiàn)的。

  6.微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

  (1)安全可靠。微內(nèi)核降低了內(nèi)核的復(fù)雜度,減少了發(fā)生故障的概率,也就增加了系統(tǒng)的安全性。

  (2)一致性的接口。當(dāng)用戶進(jìn)程提出服務(wù)要求時,均是以消息通信方式經(jīng)由內(nèi)核向服務(wù)器進(jìn)程提出的。因此,進(jìn)程所面對的是一個統(tǒng)一一致的進(jìn)程通信接口方式。

  (3)系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。系統(tǒng)可擴(kuò)充性強(qiáng),隨著新硬件與新軟件技術(shù)的出現(xiàn),只需對內(nèi)核做很少的修改。

  (4)靈活性。操作系統(tǒng)具有良好的模塊化結(jié)構(gòu),可以獨(dú)立地對模塊進(jìn)行修改,也可隨意對功能進(jìn)行增加和刪除,因此操作系統(tǒng)可以按用戶的需要進(jìn)行剪裁。

  (5)兼容性。許多系統(tǒng)都希望能運(yùn)行在多種不同的處理器平臺上,這在微內(nèi)核結(jié)構(gòu)下是比較容易實現(xiàn)的。

  (6)提供了對分布式系統(tǒng)的支持。在微內(nèi)核結(jié)構(gòu)下操作系統(tǒng)必須采用客戶/服務(wù)器模式。這種模式適合于分布式系統(tǒng),可以對分布式系統(tǒng)提供支持。

  7.微內(nèi)核的主要缺點

  在微內(nèi)核結(jié)構(gòu)下,一次系統(tǒng)服務(wù)過程需要更多的模式(在用戶態(tài)和核心態(tài)之間)轉(zhuǎn)換和進(jìn)程地址空間的開關(guān),這就增加開銷,影響了執(zhí)行速度。

  (二)面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)技術(shù)

  面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)是指基于對象模型的操作系統(tǒng)。目前,已有許多操作系統(tǒng)采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù),如WindowsNT等。面向?qū)ο笠殉蔀樾乱淮僮飨到y(tǒng)的一個重要標(biāo)志。

  1.面向?qū)ο蟮暮诵母拍?/p>

  面向?qū)ο蟮幕舅枷胧前岩獦?gòu)造的系統(tǒng)表示成一系列對象的集合。其中的對象是指把一組數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)的一些基本操作封裝在一起所形成的一個實體。面向?qū)ο蟮暮诵母拍畎ㄒ韵聨讉€方面:

  (1)封裝。在面向?qū)ο笾?,封裝的含義是將一個數(shù)據(jù)集和與這個數(shù)據(jù)有關(guān)的操作封裝在一起,形成一個能動的實體,即對象。封裝要求對象內(nèi)部的代碼和數(shù)據(jù)受保護(hù)。

  (2)繼承。繼承是指一些對象可以繼承另一些對象的功能和特征。

  (3)多態(tài)性。所謂多態(tài)性是指一個名字多種語義,或相同界面多種實現(xiàn)。多態(tài)性在面向?qū)ο笳Z言中是由重載和虛函數(shù)來實現(xiàn)的。

  (4)消息。消息是對象之間相互請求和相互合作的途徑。一個對象通過消息激活另一對象。消息中一般包含有請求對象的標(biāo)識和完成該工作所必須的信息。

  2.面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)

  在面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)中,對象作為一種并發(fā)單位,所有系統(tǒng)資源,包括文件、進(jìn)程、內(nèi)存塊等都被認(rèn)為是一種對象,對系統(tǒng)資源的所有操作都是通過使用對象服務(wù)來完成的。

  面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)的優(yōu)點:

  (1)可以減少操作系統(tǒng)在其整個生命期內(nèi)所做修改時對系統(tǒng)本身的影響。例如,如果硬件發(fā)生了變化,將迫使操作系統(tǒng)也作出改動,在這種情況下只要改變代表該硬件資源的對象和對該對象進(jìn)行操作的服務(wù)即可,而那些僅使用該對象的代碼則不需改變。

  (2)操作系統(tǒng)對其資源的訪問和操縱是一致的。操作系統(tǒng)生成、刪除和引用一個事件對象,與它生成、刪除和引用一個進(jìn)程對象采用相同的方法,即都是通過使用對象句柄來實現(xiàn)的。所謂對象句柄,是指進(jìn)程指向的一個特定對象表中的表項。

  (3)操作系統(tǒng)的安全措施得以簡化。由于所有對象都采用同樣的保護(hù)方式,那么當(dāng)某人試圖訪問一個對象時,安全系統(tǒng)就介入并核準(zhǔn)操作,而不管這個對象是什么。

  (4)對象為進(jìn)程之間分享資源提供了方便和一致性的手段。對象句柄被用來處理所有類型的對象。操作系統(tǒng)可以通過跟蹤一個對象有多少個句柄被打開,來決定該對象是否仍在使用中。當(dāng)它不再使用時,操作系統(tǒng)就可以刪除該對象。

  參考文獻(xiàn):

  [1]陳向群,楊芙清.操作系統(tǒng)教程(第二版)[M].北京大學(xué)出版社,2006

  [2]湯子瀛,哲鳳屏,湯小丹.計算機(jī)操作系統(tǒng)(修訂版)[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2001,8

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