操作系统体系结构与内核技术对操作系统设计的影响

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1、操作系统体系结构与内核技术对操作系统设计的影响王璐!!周晏!!师文科""%*安阳工学院计算机科学与信息工程系$河南安阳&++"""%!*安阳市外国语学校$河南安阳&++"""(摘要"基于对操作系统体系结构的理解$从传统的模块结构和层次结构出发$深入到现代的客户,服务器和对象模式结构$又分别结合单内核)微内核技术分析了当今几种主流操作系统的设计思想及工作原理’并由此对今后操作系统设计的发展方向做了一定的预测和展望’关键词"操作系统%体系结构%单内核%微内核中图分类号"%&#!’文献标识码"(文章编号"!))*+#

2、)$$,"))’-#"+)!$.+)"%/012345026073890:;<=2>?@A<0B(:6/=<06<5:0;2C@72890:;<=2>?@A<0BE0A=>2-./012%3456789:%$;5<-=:$>=!?%@ABCD2E=F9:G<:HBFC9EIB:J:KI:==FI:KL=D9FEC=:EBH.:M9:K<:NEIE2E=BHO=PQ:BRBKM3.:M9:K&++"""3AQI:9S!*.:M9:KTBF=IK:19:K29K=N;PQBBR3

3、.:M9:K&++"""3AQI:9U(FA<:;6=F:=RE=PQ:BRBKM3EQIND9D=FI:EFBG2P=NEQ=G=NIK:I:KV9N=BHNBC=DBD2R9F9DDRIP9EIB:BD=F9EI:KNMNE=C@T2FEQ=FCBF=3IEDF=GIPEN9:GKIW=NNBC=N2KK=NEIB:NB:QBXEBICDFBW=EQ=G=NIK:BHBD=F9E!

4、I:KNMNE=C@D0@H7:CAG6D=F9EI:K;MNE=CS.FPQIE=PE2F=SYB:BRIEQIPZ=F:=RSYIPFB>=F:=R!引言#现代操作系统结构模式操作系统是计算机中最基本的系统软件!它控制计算机的所表"操作系统层次模型有资源并提供应用程序开发的基础"而实际上!建造一个新的操作系统最主要的任务之一就是体系结构的设计"从体系结构角度考虑!结合不断完善的内核设计技术!越来越多的优良的操作系统应用软件也应运而生"本文从操作系统体系结构和内核技术角度出发!分析了当今主流操作系统!并对今后

5、操作系统设计的发展趋势进行了展望"在操作系统的结构设计中!模块式&层次式的结构设计!对单"传统操作系统体系结构模型处理机操作系统是卓有成效的!但对于网络系统&分布式系统以!"#模块结构及多处理机系统来说!则有很多欠缺!甚至不能满足需要"为此!模块结构把操作系统组织成一个过程#模块$的集合!任一过在现代的操作系统中出现了客户%服务器模式&对象模式等适应现程可以调用其它过程%此种结构的特点是不强调信息的隐蔽!即代要求的结构模型"每一个过程对其它过程是可见的"系统中每个过程都有一个定义&’(客户%服务器模式完好的接口

6、!包括入口参数和返回值!而且过程之间的调用不受客户%服务器模型是一种建立在操作系统内核基础上的应用任何约束"但采用这种结构构造的系统的复杂性易迅速增长!所模式!是网络操作系统发展的产物!这种模式将调用分成请求和以它只适用于系统小&模块少&使用环境比较稳定的系统"由于其应答两个部分!分别由客户端产生向服务器的请求!服务器端生设计发展较早!至今已经非常明确!即处理器管理&存储器管理&成应答回送给客户端"设备管理和文件管理统"客户端和服务器端并没有严格的区分界线!当某服务器需要表!模块结构模型及功能对应表其他模块帮助

7、完成某个任务时!它就成为发送请求的客户端"客户端与服务器端也可以同处于一台机器中!建立在同一系统内核之上"这种模型以网络通讯或本地通讯为基础!所以此模型常用于网络操作系统和分布式操作系统中"&)!对象模式!"!层次结构对象模式是采用面向对象的分析与设计方法设计操作系统"为了减少各模块之间的紧密依赖&相互调用的关系!特别是它把系统中的所有资源!如进程&文件&内存块等!都看成(对象)%消除循环调用现象!实现有序调用$切实实现操作系统的设计目所谓(对象)!最广泛的解释是将一组数据和使用它们的一组操作标!层次式结构从这

8、一点出发!将操作系统理论上的几大功能模或过程封装在一起!构成一个实体%从程序设计者来看!对象是一块进行逻辑上的分层"层次概念能很好的从理论上进行功能的划个程序模块*从用户来看!对象为他们提供所希望的行为%采用面分!如将操作系统代码分成体系相关部分与体系无关部分!及应向对象的方法!程序员可以依照自己的意图去构造自己的对象!用接口部分’为体系相关部分!但多数体系相关部分为涉及硬件并将问题映