企業(yè)服務體的操作系統(tǒng)結構分析-展示頁
2025-06-30 16:55本頁面
【正文】 全可以在同步通訊協(xié)議的基礎上加以實現，就如同傳統(tǒng)的UNIX所實現的異步系統(tǒng)服務一樣。這種消息處理模式的設計是基于以下理由的：（1）在微內核模型中絕大部分服務都是同步的，也就是Client要等待Server完成請求處理。在服務體模型中消息傳遞仍然是通訊的基本方式，這是實現系統(tǒng)靈活性、開放性以及可擴展性的基礎。單地址空間操作系統(tǒng)面臨的主要困難是要求運行平臺提供大的虛擬尋址空間，同時難以完全兼容UNIX語義。單地址空間操作系統(tǒng)模型[4][8]則從另一個角度避免上下文切換以及信息共享所帶來的開銷。文件、網絡、緩存等機制由用戶庫完成，減少了上下文切換和信息交換的開銷具有很高的效率。在這種思想的影響下微內核模型的典型代表Mach的商用版本實現中，文件、網絡以及內存管理等關鍵代碼重新被收到內核中運行在特權模式下。微內核的主要缺點是過大的運行開銷，主要集中于過于頻繁的上下文切換以及由于進程空間的隔離所帶來的進程間通訊的開銷[1]。微內核模型以線程為系統(tǒng)基本抽象，以IPC為通訊手段，良好的體系結構使得該核模易于維護，易于分布式擴展并且可以模擬其他操作系統(tǒng)的語義。關鍵詞：微內核 服務體 執(zhí)行流 中圖分類法： TP316 文獻標識碼：AServerBlock Based Operating System ArchitectureLi Hong , Wu MingQiao , Gong YuChang，Zhao ZhenXi(Department Of Computer Science And Technology Of USTC, He Fei , 230027)Abstract: ServerBlock based operating system architecture is presented on the base of analysis of the traditional microkernel, introducing some new system abstraction and policy such as serverblock, executivestream and the munication between serverblocks. ServerBlock model overe the poor performance of microkernel and provide a unified approach to microkernel and macokernel。服務體模型具有微內核模型的優(yōu)點，克服了其效率低下的不足，為融合單內核模型和微內核模型提供了一種途徑?；诜阵w的操作系統(tǒng)體系結構李宏基金項目: 本項目受到國家自然科學基金項目(60273042)和安徽省自然科學基金項目(03042203)支持作者介紹: 李宏，男， 博士研究生，1975，研究方向操作系統(tǒng)；吳明橋，男，博士研究生，1978，研究方向操作系統(tǒng)；龔育昌，女，博士生導師，1945，研究方向數據庫，算法，操作系統(tǒng)，超媒體；趙振西，男，博士生導師，1937，研究方向體系結構，超媒體，操作系統(tǒng)，開放性固件，低功耗。，吳明橋，龔育昌, 趙振西中國科學技術大學計算機科學技術系，合肥，230027Email: hil摘要：在分析微內核模型特點的基礎上，提出了基于服務體的操作系統(tǒng)體系結構，引入了執(zhí)行流和服務體等新的系統(tǒng)抽象以及服務體間通信等相應機制。除了傳統(tǒng)多地址空間操作系統(tǒng)外，服務體模型還可應用在單地址空間操作系統(tǒng)中。Beside the traditional multiply address operating system , the new model can also be used to implement the single address operating system.Key words: microkernel serverblock executivestream1研究背景操作系統(tǒng)內核模型主要分為單內核和微內核兩種，單內核模型效率高但結構性、可擴展性、可維護性均存在較大的不足；微內核模型目標是以統(tǒng)一的形式在一個系統(tǒng)內兼容多個不同操作系統(tǒng)，降低操作系統(tǒng)開發(fā)維護的開銷。用戶級進程/線程作為系統(tǒng)功能的提供者也給操作系統(tǒng)的調試帶來莫大的方便，可以較為容易構建用戶態(tài)操作系統(tǒng)的模擬調試環(huán)境。直接使用微內核模型構造實際應用的操作系統(tǒng)是不現實的，使用內核級服務器代替用戶級服務器作為一種改進的思路被提出并重新考慮微內核模型為系統(tǒng)的魯棒性所帶來的好處[2]。微內核的一種改進是使用“外核”（Exokernel）[3]思想將內核服務進一步簡化，對外只提供”虛擬機”抽象。MIT開發(fā)的Aegis就是在這種思想指導下設計實現的操作系統(tǒng)。單地址空間模型具有良好的運行效率，易于實現單層次以及持久存儲系統(tǒng)。本文介紹一種新的操作系統(tǒng)內核模型—服務體模型。服務體模型中消息的處理模式只支持同步方式，操作系統(tǒng)的異步功能由相應的服務體實現而不像微內核模型那樣作為一種通訊機制提供給上層使用。（2）跨越服務器邊界的通訊切換必然伴隨著內存上下文的切換和線程調度。同步消息處理模式使我們可以采用一種新的系統(tǒng)抽象：執(zhí)行流。與線程不同執(zhí)行流不擁有地址空間、棧等資源。服務體是系統(tǒng)的基本組成單位，是一種靜態(tài)的概念。通過使用執(zhí)行流，服務體模型有效的減低了運行開銷同時保持了和微內核模型相當的靈活性和可擴展性。本文首先詳細描述了服務體模型的基本要素和工作原理，然后介紹了一個基于服務體模型的一個實例Mini
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1