第1章操作系統(tǒng)筆記-閱讀頁
2024-08-16 04:53本頁面
【正文】 。 在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，通常把程序和數(shù)據(jù)以文件形式存儲在外存儲器上，供用戶使用。 目錄管理n 為文件建立目錄項(xiàng)，有效組織，按名存取 操作系統(tǒng)規(guī)模龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能否有效可靠的運(yùn)行。 從操作系統(tǒng)的發(fā)展過程來看，操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有如下幾種：1. 無結(jié)構(gòu)OS這種OS是無結(jié)構(gòu)的，也稱整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 整個(gè)操作系統(tǒng)是一組過程的集合，每個(gè)過程都可以調(diào)用任意其他過程。 優(yōu)點(diǎn)：程序緊湊，可有效利用內(nèi)存。 缺點(diǎn)：程序雜亂，錯(cuò)誤多、維護(hù)難。 將OS按其功能精心地劃分為若干個(gè)具有一定獨(dú)立性和大小的模塊，每個(gè)模塊具有某方面的管理功能； 衡量模塊獨(dú)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 缺點(diǎn)：n 接口規(guī)定難以滿足實(shí)際需求n 模塊設(shè)計(jì)決定的“無序性”3. 分層式結(jié)構(gòu)OS所謂分層結(jié)構(gòu)，即是把操作系統(tǒng)劃分為內(nèi)核和若干模塊（或進(jìn)程）組成，這些模塊（或進(jìn)程）排列成若干層，各層之間只能是單向依賴關(guān)系，不構(gòu)成循環(huán)。 設(shè)計(jì)任務(wù)：n 在目標(biāo)系統(tǒng)An和裸機(jī)系統(tǒng)(宿主系統(tǒng))A0之間，鋪設(shè)若干層軟件啊A1, A2, …, An1，使An能通過這些層，最終在A0上運(yùn)行。 設(shè)計(jì)原則：n 每一步都設(shè)計(jì)都建立在可靠的基礎(chǔ)上。n 各層之間單向依賴，高層僅依賴相鄰低層。n 對每一層精心設(shè)計(jì)和充分測試后，認(rèn)為其是正確的，并且與其所有高層無關(guān)。 優(yōu)點(diǎn)：n 易保證正確w 有序，自下而上、所有設(shè)計(jì)決定建立在較為可靠的基礎(chǔ)上n 易擴(kuò)充、維護(hù)w 增加、修改或替換一個(gè)層次中的模塊，只要接口不變，不影響其他的層次 組成：n 客戶機(jī)w 具有一定處理能力，也可向服務(wù)器請求服務(wù)n 服務(wù)器w 提供服務(wù)的機(jī)器或程序n 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)w 連接客戶機(jī)和服務(wù)器 優(yōu)點(diǎn)：n 數(shù)據(jù)分布處理(客戶機(jī))n 集中管理(服務(wù)器)n 靈活，易擴(kuò)充(客戶機(jī)、服務(wù)器)n 易改編應(yīng)用軟件(客戶機(jī)程序) 使用對象概念n 進(jìn)程對象、線程對象… 基本概念：n 基于客戶/服務(wù)器模式，將操作系統(tǒng)劃分為兩大部分：微內(nèi)核和多個(gè)服務(wù)器。 基本思想：n 內(nèi)核中僅存放那些最基本的核心操作系統(tǒng)功能。微內(nèi)核OS主要特征1. 足夠小的內(nèi)核2. 基于客戶/服務(wù)器模式3. 應(yīng)用“機(jī)制與策略分離”原理4. 采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)足夠小的內(nèi)核 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(wù)器(進(jìn)程)中實(shí)現(xiàn)。 過去已成為操作系統(tǒng)傳統(tǒng)的許多服務(wù)，現(xiàn)在成了與微內(nèi)核交互的外部子系統(tǒng)。 服務(wù)器進(jìn)程和用戶進(jìn)程，運(yùn)行在用戶態(tài) 為什么要區(qū)分處理機(jī)的狀態(tài)?答：操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最重要的系統(tǒng)軟件，為了能正確的進(jìn)行管理和控制，其本身是不能被破壞的。 在系統(tǒng)中有兩類程序在運(yùn)行—— 其擔(dān)負(fù)的任務(wù)是：a. 管理和控制者b. 為用戶提供服務(wù)c. 負(fù)責(zé)管理和分配系統(tǒng)資源 其擔(dān)負(fù)的任務(wù)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(wù)什么是處理機(jī)的態(tài)?關(guān)于“態(tài)”的幾個(gè)概念用戶態(tài)(User Mode)：又叫目態(tài)或常態(tài)。一道考研題 【解答】操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件，為了能正確地進(jìn)行管理和控制，其本身是不能被破壞的。這樣，用戶程序只能在目態(tài)下運(yùn)行，只能執(zhí)行非特權(quán)指令，只能訪問自己的存儲區(qū)，從而保護(hù)了操作系統(tǒng)程序的正常運(yùn)行。 機(jī)制：實(shí)現(xiàn)某一功能的具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)n 關(guān)注的問題：做什么？由什么來做？n 機(jī)制處于系統(tǒng)的基層n 機(jī)制通常放在微內(nèi)核中n 關(guān)注的問題：具體怎么做？n 策略處于系統(tǒng)的高層采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)微內(nèi)核的基本功能 機(jī)制部分放入微內(nèi)核，如n 為實(shí)現(xiàn)調(diào)度功能設(shè)置的進(jìn)程(線程)優(yōu)先級隊(duì)列；n 從隊(duì)列中取出指定優(yōu)先級的進(jìn)程，使其運(yùn)行n 進(jìn)程間的通信n 進(jìn)程的切換、調(diào)度n 多處理機(jī)之間的同步 微內(nèi)核中只配置最基本的低級存儲器管理機(jī)制：n 頁表機(jī)制和地址變換機(jī)制，依賴于機(jī)器 與硬件緊密相關(guān)，微內(nèi)核部分：n 捕獲中斷和陷入事件n 進(jìn)行相應(yīng)前期處理w 中斷現(xiàn)場保護(hù)w 識別中斷和陷入的類型w 將有關(guān)事件轉(zhuǎn)換成消息，發(fā)給相關(guān)服務(wù)器分層結(jié)構(gòu)內(nèi)核和微內(nèi)核結(jié)構(gòu)對比微內(nèi)核OS的優(yōu)點(diǎn) 可移植性n 只有微內(nèi)核部分與硬件有關(guān)，移植到修改代價(jià)較小 融入了面向?qū)ο蠹夹g(shù)n 開發(fā)、設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢作業(yè):一道考研題（電子科技大學(xué)） 回答要點(diǎn)：，譬如windows為微內(nèi)核結(jié)構(gòu)等 ，并說明理由（書本可能沒有，自己到圖書館上網(wǎng)查詢）
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