14操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-11-17 17:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 理設(shè)備，把一個物理實體改變成若干個邏輯上的對應(yīng)物。物理實體是實際存在的，而邏輯上的對應(yīng)物是虛幻的、感覺上的。 虛擬機結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng) (3) 程序設(shè) 計接口 進程 內(nèi)核 虛機器 硬件 進程 內(nèi)核 進程 內(nèi)核 CMS CMS CMS 370虛擬機 系統(tǒng)調(diào)用 陷入 陷入 I/O指令 運行 CMS的 VM370虛擬機器 虛擬機概念結(jié)構(gòu) 370裸機 VM370 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核 結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng) (1) 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核結(jié)構(gòu) 客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)的思想：將操作系統(tǒng)分成兩大部分， 一是運行在用戶態(tài)并以 C/S方式活動的進程 。 二是運行在核心態(tài)的內(nèi)核。 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核 結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng) (2) 客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)的思想 (1) ? 每個進程實現(xiàn)一類服務(wù) ， 稱服務(wù)器進程 (如文件服務(wù) 、 進程管理服務(wù) 、 存儲管理服務(wù) 、 網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)等 )。 它 的任務(wù)是檢查是否有客戶提出服務(wù)請求 ，如果有請求則在滿足客戶的要求后返回結(jié)果 ， 于是 ， 用戶進程與服務(wù)器進程形成了 C/S關(guān)系 。 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核 結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng) (3) 客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)的思想 (2) ? 運行在核心態(tài)的內(nèi)核把該消息傳給服務(wù)器 。服務(wù)器執(zhí)行相應(yīng)操作 ， 再通過內(nèi)核用消息把結(jié)果返回給用戶 。 內(nèi)核只實現(xiàn)極少任務(wù) ， 主要起信息驗證 、 交換的作用 ，因而 ， 稱微內(nèi)核 (Microkernel)， 這種結(jié)構(gòu)也就稱為客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核結(jié)構(gòu) 。 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核 結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng) (4) 1） 分層結(jié)構(gòu)內(nèi)核 2） 微內(nèi)核 進程管理 硬件 存儲管理 設(shè)備管理 文件管理 作業(yè)管理 內(nèi) 核 模 式 微內(nèi)核 硬件 客戶進程 安全服務(wù) 虛存管理器 文件服務(wù)器 設(shè)備驅(qū)動程序 用 戶 模 式 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核 結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng) (5) 微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的優(yōu)點有 : 1） 一致性接口 2） 可擴充性 3） 可移植性 4） 可靠性 5） 支持分布式系統(tǒng) 6） 支持面向?qū)ο蟮牟僮飨到y(tǒng) 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核 結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng) (6) 微內(nèi)核的設(shè)計 1） 基本的存儲管理 微內(nèi)核支持內(nèi)核外部的頁面管理和虛存管理： ?轉(zhuǎn)讓 （ Grant） ?映射 (Map) ?刷新 （ Flush） 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核 結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng) (7) 內(nèi)核外的頁面管理程序做缺頁處理 微內(nèi)核 應(yīng)用進程 頁面管理程序 缺頁中斷 恢 復(fù) 地址空間函數(shù)調(diào)用 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核 結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng) (8) 2）進程間通信 ?微內(nèi)核操作系統(tǒng)中 ， 進程和線程通信的基本形式是消息 。 進程間通信基于進程間相關(guān)聯(lián)的端口 （ Ports） ， 一個端口是一個特定進程的消息隊列 ， 與端口相關(guān)的是一張能力表 ， 記錄了可以與這個進程通信的進程 。 客戶 /服務(wù)器與微內(nèi)核 結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng) (9) 3） I/O和中斷管理 driver thread。 do wait for (mhg， sender)。 if sender = my_hardware_interrupt { read/writer I/O ports。 reset hardware interrut
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