第1讲操作系统概述解读.ppt

* 设备处理程序又称为设备驱动程序。其基本任务是用于实现CPU和设备控制器之间的通信，即由CPU向设备控制器发出I/O命令，要求它完成指定的I/O操作；反之由CPU接收从控制器发来的中断请求，并给予迅速的响应和相应的处理。 * 系统为每个文件建立一个目录项。目录项包括文件名、文件属性、文件在磁盘上的物理位置等 * 1.5.3 微内核OS结构 微内核结构是20世纪90年代发展起来的。由于它能有效支持多处理机运行，非常适用于分布式系统环境。当前比较流行、能支持多处理机运行的OS，几乎全部采用了微内核结构。 在与微内核技术形成和发展的同时，客户/服务器技术、面向对象技术也在迅速发展，把它们运用到基于微内核结构的OS中，就形成了具有了以微内核为OS核心，以客户/服务器为基础，并且采用了面向对象的程序设计方法的特征的微内核OS结构。 1.5.3 微内核OS结构 1. 客户/服务器模式(Client-Server Model) 1) 基本概念 OS划分为两部分， 一部分是一组服务器(进程)，如用于提供进程管理的进程服务器、提供存储器管理的存储器服务器、提供文件管理的文件服务器等，所有这些服务器(进程)都运行在用户态。 当有一用户进程(现在称为客户进程)要求读文件的一个盘块时，该进程便向文件服务器(进程)发出一个请求；当服务器完成了该客户的请求后，便给该客户回送一个响应。 操作系统的另一部分是内核，用来处理客户和服务器之间的通信， 即由内核来接收客户的请求，再将该请求送至相应的服务器；同时它也接收服务器的应答， 并将此应答回送给请求客户。 图 1-6 单机环境下的客户/服务器模式 2) 客户/服务器模式的优点 提高了系统的灵活性和可扩充性。 OS的大部分功能，是由相对独立的服务器来实现的，用户可以根据需要，选配其中的部分或全部服务器；随着计算机硬件和OS技术的发展，还可以相应更新若干服务器和增加一些新的服务器。 (2) 提高了OS的可靠性。所有服务器运行在用户态，不能直接访问硬件，当某些服务器出现错误时，通常只影响自身。 (3) 可运行于分布式系统中。 2. 面向对象的程序设计技术(OOP) 1) 面向对象技术的基本概念 面向对象技术是20世纪80年代初提出并很快流行起来的。该技术是基于“抽象”和“隐蔽”原则来控制大型软件的复杂度的。 所谓对象，是指在现实世界中具有相同属性、服从相同规则的一系列事物的抽象，而把其中的具体事物称为对象的实例。OS中的各类实体如进程、线程、消息、存储器等，都使用了对象这一概念，相应地，便有进程对象、线程对象、 存储器对象等。 2) 面向对象技术的优点 (1) 可修改性和可扩充性。由于隐蔽了表示实体的数据和操作，因而可以改变对象的表示而不会影响其它部分， 从而可以方便地改变老的对象和增加新的对象。 (2) 继承性。继承性是面向对象技术所具有的重要特性。继承性是指子对象可以继承父对象的属性，这样，在创建一个新的对象时， 便可减少大量的时空开销。 (3) 正确性和可靠性。由于对象是构成操作系统的基本单元，可以独立地对它进行测试，这样，比较易于保证其正确性和可靠性，从而比较容易保证整个系统的正确性和可靠性。 3. 微内核技术 1）微内核技术的引入 所谓微内核技术，是指精心设计的、能实现现代OS核心功能的小型内核，它与一般的OS(程序)不同， 它更小更精炼，它不仅运行在核心态，而且开机后常驻内存， 它不会因内存紧张而被换出内存。微内核并非是一个完整的OS， 而只是为构建通用OS提供一个重要基础。 由于在微内核OS结构中，通常都采用了客户/服务器模式，因此OS的大部分功能和服务，都是由若干服务器来提供的， 如文件服务器、作业服务器和网络服务器等。 2) 微内核的基本功能 微内核所提供的功能，通常都是一些最基本的功能，如进程管理、存储器管理、进程间通信、 低级I/O功能。 微内核OS结构是建立在模块化、层次化结构的基础上，并采用了客户/服务器模式和面向对象的程序设计技术，即微内核是集各种技术优点之大成，是当今最有发展前途的OS结构。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 可重入代码(Reentry code)也叫纯代码(Pure code)是一种允许多个进程同时访问的代码。为了使各进程所执行的代码完全相同，故不允许任何进程对其进行修改。程序在运行过程中可以被打断，并由开始处再次执行，并且在合理的范围内(多次重入，而不造成堆栈溢出等其他问题)，程序可以在被打断处继续执行，且执行结果不受影响。 * * * * 1.2.5分时系统 分时（Time S