西安邮电大学操作系统课件第一章.ppt

图1-11 在单机环境下的客户/服务器模式 　　3) 应用“机制与策略分离”原理　　在现在操作系统的结构设计中，经常利用“机制与策略分离”的原理来构造OS结构。所谓机制，是指实现某一功能的具体执行机构。而策略，则是在机制的基础上借助于某些参数和算法来实现该功能的优化，或达到不同的功能目标。 　　4) 采用面向对象技术　　操作系统是一个极其复杂的大型软件系统，我们不仅可以通过结构设计来分解操作系统的复杂度，还可以基于面向对象技术中的“抽象”和“隐蔽”原则控制系统的复杂性，再进一步利用“对象”、“封装”和“继承”等概念来确保操作系统的“正确性”、“可靠性”、“易修改性”、“易扩展性”等，并提高操作系统的设计速度。正因为面向对象技术能带来如此多的好处，故面向对象技术被广泛应用于现代操作系统的设计中。 　　2. 微内核的基本功能　　微内核应具有哪些功能，或者说哪些功能应放在微内核内，哪些应放在微内核外，目前尚无明确的规定。现在一般都采用“机制与策略分离”的原理，将机制部分以及与硬件紧密相关的部分放入微内核中。由此可知微内核通常具有如下几方面的功能：　　1) 进程(线程)管理 　　2) 低级存储器管理　　3) 中断和陷入处理 　　3. 微内核操作系统的优点　　由于微内核OS结构是建立在模块化、层次化结构的基础上的，并采用了客户/服务器模式和面向对象的程序设计技术，因此，微内核结构的操作系统是集各种技术优点之大成，因而使之具有如下优点：　　(1) 提高了系统的可扩展性。 　　(2) 增强了系统的可靠性。　　(3) 可移植性强。　　(4) 提供了对分布式系统的支持。　　(5) 融入了面向对象技术。 　　4. 微内核操作系统存在的问题　　应当指出，在微内核操作系统中，由于采用了非常小的内核，客户/服务器模式和消息传递机制虽给微内核操作系统带来了许多优点，但由此也使微内核OS存在着潜在缺点，其中最主要的是，较之早期的操作系统，微内核操作系统的运行效率有所降低。　　实际情况是往往还会引起更多的上下文切换。例如，当某个服务器自身尚无能力完成客户请求而需要其它服务器的帮助时，如图1-12所示，其中的文件服务器还需要磁盘服务器的帮助，这时就需要进行8次上下文的切换。 图1-12 在传统OS和微内核OS中的上下文切换 习 题 ??　　1. 设计现代OS的主要目标是什么? 　　2. ?OS的作用可表现在哪几个方面? 　　3. 为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象? 　　4. 试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么。　　5. 何谓脱机I/O和联机I/O? 　　6. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么。　　7. 实现分时系统的关键问题是什么? 应如何解决? 　　8. 为什么要引入实时操作系统? 　　9. 什么是硬实时任务和软实时任务? 试举例说明。　　10. 试从交互性、及时性以及可靠性方面将分时系统与实时系统进行比较。　　11. ?OS有哪几大特征? 其最基本的特征是什么? 　　12. 在多道程序技术的OS环境下的资源共享与一般情况下的资源共享有何不同? 对独占资源应采取何种共享方式? 　　13. 什么是时分复用技术? 举例说明它能提高资源利用率的根本原因是什么。　　14. 是什么原因使操作系统具有异步性特征? 　　15. 处理机管理有哪些主要功能? 其主要任务是什么? 　　16. 内存管理有哪些主要功能? 其主要任务是什么? 　　17. 设备管理有哪些主要功能? 其主要任务是什么? 　　18. 文件管理有哪些主要功能? 其主要任务是什么? 　　19. 试说明推动传统OS演变为现代OS的主要因素是什么? 　　20. 什么是微内核OS? 　　21. 微内核操作系统具有哪些优点? 它为何能有这些优点? 　　22. 现代操作系统较之传统操作系统又增加了哪些功能和特征? 　　23. 在微内核OS中，为什么要采用客户/服务器模式? 　　24. 在基于微内核结构的OS中，应用了哪些新技术? 　　25. 何谓微内核技术? 在微内核中通常提供了哪些功能? Lk * 操作系统的目标与应用环境有关。 ATM,手机 * 裸机非常难用，机器语言书写，高级语言； 提高资源利用率，提高系统吞吐量，最主要的两个目标；提高用户的方便性。 适应计算机，硬件，体系结构发展，无结构-模块化-层次化。微内核。 软硬件兼容，国际标准。 * 三种方式 * 相应地，OS的主要功