第1章操作系統(tǒng)筆記-wenkub.com
2024-08-04 04:53 本頁面
【正文】 回答要點：，譬如windows為微內(nèi)核結(jié)構等 可移植性n 只有微內(nèi)核部分與硬件有關，移植到修改代價較小微內(nèi)核OS的優(yōu)點 與硬件緊密相關，微內(nèi)核部分：n 捕獲中斷和陷入事件n 進行相應前期處理w 中斷現(xiàn)場保護w 識別中斷和陷入的類型w 將有關事件轉(zhuǎn)換成消息，發(fā)給相關服務器 機制部分放入微內(nèi)核，如n 為實現(xiàn)調(diào)度功能設置的進程(線程)優(yōu)先級隊列；n 從隊列中取出指定優(yōu)先級的進程，使其運行n 進程間的通信n 進程的切換、調(diào)度n 多處理機之間的同步微內(nèi)核的基本功能 機制：實現(xiàn)某一功能的具體執(zhí)行機構n 關注的問題：做什么？由什么來做？n 機制處于系統(tǒng)的基層n 機制通常放在微內(nèi)核中 【解答】操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件，為了能正確地進行管理和控制，其本身是不能被破壞的。 其擔負的任務是：a. 被管理和被控制者b. 所需資源必須向操作系統(tǒng)提出請求c. 享受系統(tǒng)提供的服務什么是處理機的態(tài)? 在系統(tǒng)中有兩類程序在運行—— 服務器進程和用戶進程，運行在用戶態(tài) 微內(nèi)核OS最基本的部分在內(nèi)核，絕大部分OS功能放在微內(nèi)核外面的一組服務器(進程)中實現(xiàn)。微內(nèi)核OS主要特征1. 足夠小的內(nèi)核2. 基于客戶/服務器模式3. 應用“機制與策略分離”原理4. 采用面向?qū)ο蠹夹g足夠小的內(nèi)核 基本概念：n 基于客戶/服務器模式，將操作系統(tǒng)劃分為兩大部分：微內(nèi)核和多個服務器。 優(yōu)點：n 數(shù)據(jù)分布處理(客戶機)n 集中管理(服務器)n 靈活，易擴充(客戶機、服務器)n 易改編應用軟件(客戶機程序) 優(yōu)點：n 易保證正確w 有序，自下而上、所有設計決定建立在較為可靠的基礎上n 易擴充、維護w 增加、修改或替換一個層次中的模塊，只要接口不變，不影響其他的層次n 各層之間單向依賴，高層僅依賴相鄰低層。 設計任務：n 在目標系統(tǒng)An和裸機系統(tǒng)(宿主系統(tǒng))A0之間，鋪設若干層軟件啊A1, A2, …, An1，使An能通過這些層，最終在A0上運行。 衡量模塊獨立性n 內(nèi)聚性：模塊內(nèi)部的聯(lián)系緊密程度n 耦合性：模塊之間的聯(lián)系和影響程度 將OS按其功能精心地劃分為若干個具有一定獨立性和大小的模塊，每個模塊具有某方面的管理功能； 優(yōu)點：程序緊湊，可有效利用內(nèi)存。這種OS是無結(jié)構的，也稱整體系統(tǒng)結(jié)構。 操作系統(tǒng)規(guī)模龐大，結(jié)構復雜，其質(zhì)量的好壞直接關系到計算機系統(tǒng)能否有效可靠的運行。 文件管理則是對系統(tǒng)的軟件資源的管理。 設備管理的主要任務：① 管理各類外圍設備，完成用戶提出的I/O請求，加快I/O信息的傳送速度，發(fā)揮I/O設備的并行性，提高I/O設備的利用率；以及提供每種設備的設備驅(qū)動程序和中斷處理程序，向用戶屏蔽硬件使用細節(jié)這樣程序員無需知道自己的程序分配到內(nèi)存的什么具體物理地址，僅僅知道自己的邏輯地址即可，體現(xiàn)了存儲的無關性。 調(diào)度n 作業(yè)調(diào)度、進程調(diào)度（二） 存儲器管理 在傳統(tǒng)的多道程序系統(tǒng)中，處理機的分配和運行都是以進程為基本單位，因而對處理機的管理可歸結(jié)為對進程的管理： 但只要運行環(huán)境相同，操作系統(tǒng)必須保證多次運行作業(yè)，都會獲得完全相同的結(jié)果。 在多道程序環(huán)境中，允許多個進程并發(fā)執(zhí)行，由于資源有限而進程眾多，進程的執(zhí)行往往不是一氣呵成，而是“走走停?！?，其運行、暫停和完成的時間都無法確定。 時分復用n 虛擬處理機w 通過多道程序和分時使用CPU技術，物理上的一個CPU變成邏輯上的多個CPUn 虛擬設備w 打印機n 若某物理設備通過時分復用虛擬為N臺，則虛擬設備速度是原設備的1/Nn 另一方面，若系統(tǒng)不能對資源共享實施有效地管理，必然會影響到運行程序的并發(fā)執(zhí)行，甚至運行程序無法并發(fā)執(zhí)行，操作系統(tǒng)也就失去了并發(fā)性，導致整個系統(tǒng)效率低下。系統(tǒng)中的還有許多資源，允許同一時間內(nèi)多個進程對它進行訪問，這里“同時”是宏觀上的說法。 發(fā)生條件n 多個進程并發(fā)執(zhí)行n 多個進程需要同一資源資源共享的方式（sharing）n 程序是靜態(tài)的，進程是動態(tài)的。 典型代表：UNIX 操作系統(tǒng)的基本特性 只允許一個用戶上機，且只允許用戶程序作為一個任務運行。計算機接收成干上百從各處終端發(fā)來的服務請求和提問，系統(tǒng)應在極快的時間內(nèi)做出回答和響應。 于是，便產(chǎn)生了實時操作系統(tǒng)，目前典型的實時系統(tǒng)：實時控制系統(tǒng)、實時信息處理系統(tǒng)。 交互性n 用戶向系統(tǒng)提出服務請求更方便，也更廣泛n 通過終端 多路性n 系統(tǒng)支持單主機多個終端，按分時原則服務 分時操作系統(tǒng)：是一種聯(lián)機的
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