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1、研讨操作系统之哲学原理操作系统之哲学原理论文导读：本论文是一篇关于操作系统之哲学原理的优秀论文范文,对正在写有关于操作系统论文的写有一定的参考和指导作用,“这是一个瞬息万变的时代。分布式计算的脚步渐行渐远,X格计算的热潮逐步退却,云计算和云存储正慢慢揭开面纱……在所有的变化中,不变的是这些计算的支柱:操作系统!能否深刻理解它也许会决定云时代的‘浮沉’。” 由上海交通大学邹恒明著的《计算机的心智:操作系统之哲学原理》(以下简称《操作系统之哲学原理》)别开生面,以生活哲学的视角对操作系统原理进行阐述,通过逻辑推理来演绎操作系统核心技术的奥秘,其
2、讨论范围包括操作系统的所有基础内容:背景与历史、进程与线程、通信与同步、调度与死锁、分页与分段、磁盘与文件、输入与输出等。此外,还以新颖的组织方式讲解了锁的实现、同步机制的发展逻辑、从分段到段页式的演变、多核环境下的同步与调度、操作系统设计的原则等内容。 1操作系统是计算机的心智 《操作系统之哲学原理》,在“第一章操作系统导论”的一开始就指出:“一个人觉得操作系统没用,那是因为他不知道怎么用,或者他没有用操作系统的意愿。说明白一点,你如果认为操作系统没用,那是因为你的编程开发处在一个低级的水平上。如果你掌握了操作系统,你的编程水平
3、将显著提高。” 指出:要想学好操作系统,具有恰当的思维模式是十分必要的。这个思维模式就是本书所强调的“哲学”。 计算机程序的运转至少需要如下4个因素: 程序设计语言; 编译系统; 操作系统; 指令集结构(计算机硬件系统)。 其中,操作系统在程序的执行过程中具有关键的作用。由于计算机的功能和复杂性不断发生变化(趋向更加复杂),操作系统所掌控的事情越来越多,越来越复杂。同时,操作系统本身能够使用的资源也不断增加。操作系统是一个软件系统,它使计算机变得好用(将人类从繁琐、复杂的对机器掌控的任务中解脱),使计算机运作变得有序(操作系统掌
4、控计算机上所有事情)。因此,操作系统的功能一般包括: 替用户及其应用管理计算机上的软、硬件资源; 保证计算机资源的公平竞争和使用; 防止对计算机资源的非法侵占和使用; 保证操作系统自身正常运转。 进一步指出:将操作系统功能进行提升,就可以得出操作系统所扮演的两个根本角色——管理者和魔术师。 本书集中精力对操作系统的核心内容进行分析,用大量的生活实例,生动地解释了操作系统中的主要难点和模糊点,包括锁的实现、同步机制的发展轴线、纯粹分段到段页式的演变、多核环境下的进程同步与调度和操作系统设计等内容,而放弃了操作系统核心以外的内容,如安
5、全、多媒体系统、虚拟机技术、光盘技术等的论述。全书重点突出、逻辑清晰、内容连贯,便于学生顺利掌握操作系统的核心内容,是了解计算机操作系统原理不可多得的教学参考书。 本书对操作系统原理的讨论充满趣味性:每一章都力求细致地阐明一个主题,将通俗的哲学原理和逻辑推理贯穿于每一个主题,构成全书的有机整体,并适当地引入计算机组成和编译器知识,揭示操作系统在程序运转中发挥的作用,把读者对操作系统的理解带到一个崭新的境界。 2操作系统的哲学原理 在详细论述了操作系统的基本概念和各种机制之后,认为:首先,操作系统作为计算机的管理者,需要对计算机的各个组成
6、部分进行管理,这就导致了CPU管理、内存管理、磁盘管理、输入输出管理等操作系统功能的出现和相互关联;其次,操作系统作为魔术师,需要对计算机的各种硬件进行抽象和装扮,以使其显得更大、更快、更好和更容易使用。这些抽象就形成了进程、线程、虚拟内存、文件系统、各种I/O模式等操作系统构造的出现,而这些构造之间也因操作系统魔术师的角色而互相联结起来。认为,除了管理和魔幻这两条共同的纽带外,操作系统各个部分还有一个联结纽带,即其设计上所遵循的哲学原理。认为:最为重要的核心是不同的生活哲学将导致不同的操作系统设计与构造。 在本书的第七篇(第22章),概括
7、性地介绍了操作系统设计的10条哲学原理,它们是: 第1条哲学原理:层次架构。操作系统的功能分为多个模块,并按层次分解。下面一层向上面一层提供功能,而上面一层只能对直接下属进行制约。采用层次结构不仅使得操作系统的构造过程容易,也因为符合人类的习惯而更加易于理解,从而使操作系统结构清晰,节省开发操作系统的成本。 第2条哲学原理:没有对错。认为:操作系统本身并无对错之分,只有好坏之分。就像我们不能说Windows是对的,Unix是错的。我们只能说,Windows更容易使用,而Unix不太好使用而已。因此,在设计操作系统时,只要达到功能、效率、公
8、平、正确的平衡即可。例如,操作系统进程调度策略有很多,而每种调度策略有其适用的场景。我们不能说“时间片轮转是对的,而优先级调度是错误的”。 第3条哲学原理:懒人哲
