【正文】 來定義一組大體相似的對象。一個類同樣定義了一組變量和針對該變量的一組方法，用它們來描述一組對象的共同屬性和行為。類是在對象上的抽象，對象則是類的實例。對象類中所定義的變量在實例中均有具體的值。 類和對象的關系 類名屬性操作類( 類名 ) 對象名屬性值操作類的實例文件類型大小創(chuàng)建者打開 ( )讀 ( )寫 ( )關閉 ( )( 文件 ) 文件 A圖表20 KX 用戶創(chuàng)建， …打開 ( )讀 ( )寫 ( )關閉 ( ) 3) 繼承 在面向?qū)ο蟮募夹g中 ， 可以根據(jù)已有類來定義一個新的類 ， 新類被稱為子類 (B)，原來的類被稱為父類 (A) 。 繼承是父類和子類之間共享變量和方法的機制 ， 該機制規(guī)定 ， 子類自動繼承父類中定義的變量和方法 ， 并允許子類再增加新的內(nèi)容 。 圖 19 類的繼承關系 繼承部分增加部分從 A 繼承AB2） 面向?qū)ο蠹夹g的優(yōu)點 在設計操作系統(tǒng)時，將計算機中的實體作為對象來處理，可帶來如下好處： (1) 通過“重用”提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。 (2) 使系統(tǒng)具有更好的易修改性和易擴展性。 (3) 更易于保證系統(tǒng)的“正確性”和“可靠性”。 微內(nèi)核 OS結(jié)構 微內(nèi)核技術的引入 微內(nèi)核技術 ， 是指精心設計的 、 能實現(xiàn)現(xiàn)代 OS核心功能的小型內(nèi)核 ， 它運行在核心態(tài) ， 且開機后常駐內(nèi)存 。 微內(nèi)核的基本功能 (1) 進程管理 。 (2) 存儲器管理。 (3) 進程通信管理。 (4) I/O設備管理。 1．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的基本概念 ? 為了提高操作系統(tǒng)的“正確性”、“靈活性”、“易維護性”和”可擴充性”，在進行現(xiàn)代操作系統(tǒng)結(jié)構設計時，即使在單處理機環(huán)境下，大多也采用基于客戶 /服務器模式的微內(nèi)核結(jié)構，將操作系統(tǒng)劃分為兩大部分：微內(nèi)核和多個服務器。至于什么是微內(nèi)核操作系統(tǒng)結(jié)構，現(xiàn)在尚無一致公認的定義，但我們可以從下面四個方面，對微內(nèi)核結(jié)構的操作系統(tǒng)進行描述。 1) 足夠小的內(nèi)核 在微內(nèi)核操作系統(tǒng)中，內(nèi)核是指精心設計的、能實現(xiàn)現(xiàn)代 OS最基本的核心功能的部分。它通常用于： ① 實現(xiàn)與硬件緊密相關的處理； ② 實現(xiàn)一些較基本的功能； ③ 負責客戶和服務器之間的通信。 1．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的基本概念 2) 基于客戶 /服務器模式 將操作系統(tǒng)中最基本的部分放入內(nèi)核中 ，而把操作系統(tǒng)的絕大部分功能都放在微內(nèi)核外面的一組服務器 (進程 )中實現(xiàn) 。 客戶與服務器之間是借助微內(nèi)核提供的消息傳遞機制來實現(xiàn)信息交互的 。 1．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的基本概念 在單機環(huán)境下的客戶 /服務器模式 客戶進程客戶進程進程服務器終端服務器?文件服務器存儲器服務器用戶方式核心方式回答核心請求1．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的基本概念 3) 應用 “ 機制與策略分離 ” 原理 所謂機制，是指實現(xiàn)某一功能的具體執(zhí)行機構。而策略，則是在機制的基礎上，借助于某些參數(shù)和算法來實現(xiàn)該功能的優(yōu)化，或達到不同的功能目標。通常，機制處于一個系統(tǒng)的基層，而策略則處于系統(tǒng)的高層。 1．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的基本概念 4) 采用面向?qū)ο蠹夹g 操作系統(tǒng)是一個極其復雜的大型軟件系統(tǒng)，我們不僅可以通過結(jié)構設計來分解操作系統(tǒng)的復雜度，還可以基于面向?qū)ο蠹夹g中的 “ 抽象 ”和 “ 隱蔽 ” 原則控制系統(tǒng)的復雜性，再進一步利用 “ 對象 ” 、 “ 封裝 ” 和 “ 繼承 ” 等概念來確保操作系統(tǒng)的 “ 正確性 ” 、 “ 可靠性 ” 、“ 易修改性 ” 、 “ 易擴展性 ” 等。 1．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的基本概念 1) 進程 (線程 )管理 大多數(shù)的微內(nèi)核 OS，對于進程管理功能的實現(xiàn)，都采用 “ 機制與策略分離 ” 的原理。例如，為實現(xiàn)進程 (線程 )調(diào)度功能，對屬于調(diào)度功能的機制部分的內(nèi)容放入微內(nèi)核中。對屬于策略的問題，將它們放入微內(nèi)核外的進程 (線程 )管理服務器中。 2．微內(nèi)核的基本功能 2) 低級存儲器管理 通常在微內(nèi)核中，只配置最基本的低級存儲器管理機制。如用于實現(xiàn)將用戶空間的邏輯地址變換為內(nèi)存空間的物理地址的頁表機制和地址變換機制，放入微內(nèi)核。而將實現(xiàn)虛擬存儲器管理的策略，放在微內(nèi)核外的存儲器管理服務器中去實現(xiàn)。 2．微內(nèi)核的基本功能 3) 中斷和陷入處理 大多數(shù)微內(nèi)核操作系統(tǒng)都是將與硬件緊密相關的一小部分放入微內(nèi)核中處理。此時微內(nèi)核的主要功能，是捕獲所發(fā)生的中斷和陷入事件，并進行相應的前期處理。然后將有關事件的信息轉(zhuǎn)換成消息后，把它發(fā)送給相關的服務器。由服務器調(diào)用相應的處理程序來進行后期處理。 2．微內(nèi)核的基本功能 1) 提高了系統(tǒng)的可擴展性 由于微內(nèi)核 OS的許多功能是由相對獨立的服務器軟件來實現(xiàn)的，當開發(fā)了新的硬件和軟件時，微內(nèi)核 OS只須在相應的服務器中增加新的功能，或再增加一個專門的服務器。與此同時，也必然改善系統(tǒng)的靈活性，不僅可在操作系統(tǒng)中增加新的功能，還可修改原有功能，以及刪除已過時的功能。 3．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的優(yōu)點 2) 增強了系統(tǒng)的可靠性 這一方面是由于微內(nèi)核是出于精心設計和嚴格測試的；另一方面是它提供了規(guī)范而精簡的應用程序接口 (API)，為微內(nèi)核外部的程序編制高質(zhì)量的代碼創(chuàng)造了條件。此外，服務器與服務器之間采用的是消息傳遞通信機制，因此，當某個服務器出現(xiàn)錯誤時，不會影響內(nèi)核，也不會影響其它服務器。 3．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的優(yōu)點 3) 可移植性 一個好的操作系統(tǒng)，必須具備可移植性。在微內(nèi)核結(jié)構的操作系統(tǒng)中，所有與特定硬件有關的代碼，均放在內(nèi)核和內(nèi)核下面的硬件隱藏層中，而操作系統(tǒng)其它絕大部分 (即各種服務器 )均與硬件平臺無關，因而，把操作系統(tǒng)移植到另一個計算機硬件平臺上所需作的修改是比較小的。 3．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的優(yōu)點 4) 提供了對分布式系統(tǒng)的支持 由于在微內(nèi)核 OS中，客戶和服務器之間以及服務器和服務器之間的通信，是采用消息傳遞通信機制進行的，致使微內(nèi)核 OS能很好地支持分布式系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)。 3．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的優(yōu)點 5) 融入了面向?qū)ο蠹夹g 在設計微內(nèi)核 OS時，采用了面向?qū)ο蟮募夹g，其中的 “ 封裝 ” ， “ 繼承 ” ， “ 對象類 ” 和 “ 多態(tài)性 ” ，以及在對象之間采用消息傳遞機制等，都十分有利于提高系統(tǒng)的“ 正確性 ” 、 “ 可靠性 ” 、 “ 易修改性 ” 、“ 易擴展性 ” 等，而且還能顯著地減少開發(fā)系統(tǒng)所付出的開銷。 3．微內(nèi)核操作系統(tǒng)的優(yōu)點 應當指出，在微內(nèi)核 OS中，由于采用了非常小的內(nèi)核，以及客戶 /服務器模式和消息傳遞機制，這些雖給微內(nèi)核 OS帶來了許多優(yōu)點，但由此也使微內(nèi)核 OS存在著潛在的缺點。其中最主要的是，較之早期 OS，微內(nèi)核 OS的運行效率有所降低。 4．微內(nèi)核操作系統(tǒng)存在的問題 效率降低的最主要的原因是，在完成一次客戶對 OS提出的服務請求時，需要利用消息實現(xiàn)多次交互和進行用戶 /內(nèi)核模式及上下文的多次切換。 4．微內(nèi)核操作系統(tǒng)存在的問題 在傳統(tǒng) OS和微內(nèi)核 OS中的上下文切換 客戶機應用客戶機應用 O S 內(nèi)核文件服務器 磁盤設備驅(qū)動器返回( a ) 在整體式內(nèi)核文件操作中的上下文切換微內(nèi)核( b) 在微內(nèi)核中等價操作的上下文切換 4．微內(nèi)核操作系統(tǒng)存在的問題