现代操作系统的思考

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1、第12A期电子学报VoI.30No.12A2002年12月ACTAELECTRONICASINICADec.2002现代操作系统的思考顾明1，赵曦滨2，郭陟1，孙家广1（1.清华大学软件学院，北京100084；2.江苏大学计算机科学与通讯工程学院，江苏镇江212013）摘要：伴随计算机硬件和网络技术的发展，作为计算机系统中的重要组成部分的操作系统也在不断发展.本文回顾了操作系统的作用、发展历史及主要组成部分，分析了现代操作系统的发展趋势，并针对未来操作系统在计算机体系结构中的地位演变做了相应的思考.关键词：操作系统；微内核；可扩

2、展操作系统中图分类号：TP316文献标识码：A文章编号：0372-2112（2002）12A-1913-04TheOverviewonModernOperatingSystemGUMing，ZHAOXi-bing，GUOZii，SUNJia-guang（1.SchoolofSoftware，TsinghuaUniuersity，Beijing100084，China2.SchoolofComputerScienceanCommunicationEngineering，JiangsuUniuersity，Zhenjiang，Jia

3、ngsu212013，China）Abstract：WititierapiddeveIopmentofcomputeriardwareandnetwork，operatingsystemiasbeendeveIopedcontinuousIy.Afterreviewingtiefunctionsandiistoryofoperatingsystem，tiispaperanaIysestiemodernoperatingsystem’sdeveIopingtendencyandreasontiepositionofitintief

4、uture.Keywords：operatingsystem；microkerneI；extensibIeoperatingsystem［4］这些工作在操作系统研发第一线的专BIack、BoIosy、Kaasioek!引言家的观点，还注意到了相关领域的一些工作成果.最后，针对操作系统的研究与开发是计算机科学领域的一项重要内未来操作系统在计算机体系中的演变趋势，结合作者在应用容，从第一台计算机出现时用户就有了控制机器和管理资源支撑平台研究中的体会，提出了自己的思考意见.的需求.随着计算机体系结构从主机系统向工作站、个人电脑"传统操

5、作系统的回顾乃至嵌入式系统的变化，这种需求的具体内容也各不相同，但它始终是推动操作系统不断发展的原动力."#!操作系统的结构和主要组成部分操作系统最初只是简单的设备管理和控制程序.计算机操作系统的内部体系结构可分为整体式系统（MonoIitiic系统功能的不断加强也令操作系统的规模和复杂度相应地增Systems）、层次式结构（LayeredSystems）、虚拟机系统（VirtuaI长，每一代计算机都为新操作系统的研制和应用提供了基础.Maciines）、外核（ExokerneIs，其实质上是虚拟机的扩展）和客户近十年来，中间件

6、技术、网络技术、嵌入式技术等似乎对传统-服务器模型（CIient-ServerModeI）等，这些结构都是操作系统操作系统产生了不小的冲击，但是只要有新的设备和计算模设计和实现的基本依据［1］.式出现，就必然与操作系统发生关联，只不过表现形式会根据无论体系结构如何，应用环境和应用目的如何，为了完成技术的发展而各不相同［5］.也正因如此，我们今天才会面对诸对计算机硬件功能的延伸和管理系统资源，大多数操作系统多形态各异、面向不同应用的操作系统：多媒体操作系统、嵌都包含进程/线程管理、输入/输出系统、存储器管理、文件系入式操作系统、实

7、时操作系统直至基于智能卡的操作系统等主要组成部分.其中，进程/线程管理主要负责进程/线程统［15］.可见，操作系统是我们了解计算机技术变革的最直接生命周期的维护、进程间的通讯以及进程和线程调度等工作；的窗口.在信息技术纷繁芜杂的今天，对操作系统的研究更是输入/输出系统则管理磁盘、时钟、各种终端等与输入/输出密把握发展方向的有效途径.切相关的硬件设施，同时还承担死锁控制、能源管理、图形用本文在对操作系统的特性及发展历程做出简要回顾的基户界面管理等任务；存储器管理涉及基本内存管理、存储交础上，分析了现代操作系统的发展趋势.其中，既借

8、鉴了换、虚拟内存管理、页面调度等内容；文件系统主要包括文件、［1~3］，也有MiIojicic、Tanenbaum这样的大师对操作系统的看法目录管理及相应的安全机制和保护措施.收稿日期：2002-08-08；修回日期：2002-10-08基金项目：863计划项目