第2章结构与硬件支持详解.ppt

管态 用户态 操作系统的程序执行 用户程序执行 使用全部指令 禁止使用特权指令 使用全部系统资源 只允许用户程序 (包括整个存储区域) 访问自己的存储区域 25 什么是操作系统虚拟机 操作系统的结构 区分处理机的态的目的 管态、用户态，二者的区别 中断的定义、类型 中断响应的定义、实质、所需的硬件支持 软件中断处理过程 操作系统的结构和硬件支持——小结 后继指令所在主存的单元号:存放在指令记数器 程序运行所处的状态：程序状态寄存器 指令执行情况：处理机寄存器 程序执行的中间结果：处理机寄存器 第2章 操作系统的结构和硬件支持 操作系统的结构和硬件支持 操作系统虚拟机 操作系统的组织结构 处理机的特权级 中断技术 1 操作系统的结构和硬件支持——主要内容 操作系统虚拟机 操作系统的结构和硬件支持——操作系统虚拟机 2 在裸机上配置了操作系统程序 后就构了操作系统虚拟机。 操作系统的核心在裸机上 运行； 用户程序在扩充后的机器上 运行。 操作系统的结构和硬件支持——操作系统虚拟机 裸机 作 系 统 应 程 序 用 序 程 用 户 操 扩 充 后 机 器 的 操作系统虚拟机 1. 什么是操作系统虚拟机 3 机器指令 2. 操作系统虚拟机的指令系统 (1) 裸机的指令系统 (2) 操作系统虚拟机的指令系统 操作系统的结构和硬件支持——操作系统虚拟机 ① 操作命令 (又称命令接口) 作业控制语言 键盘命令 图形化用户界面 ② 系统功能调用 (又称程序接口) 操作系统的结构 操作系统的结构和硬件支持——操作系统的结构 4 操作系统的设计方法 单体结构 模块化结构 可扩展内核结构 层次结构 操作系统的结构和硬件支持——操作系统的结构 应用软件 其他系统软件 操作系统其他功能 操 作 系 统 内核 ⅰ 单体结构 ⅱ 模块化结构 应用软件 其他系统软件 操作系统其他功能 操 作 系 统 内核 1. 操作系统的结构类型 5 ⅲ 可扩展内核结构 内核 操 作 系 统 应用软件 其他系统软件 操作系统其他功能 内核 核心功能 基础核心 ⅳ 层次结构 操 作 系 统 应用软件 其他系统软件 操作系统其他功能 内核 操作系统 4 种组织结构示意图 操作系统的结构和硬件支持——操作系统的结构 6 2. 操作系统的层次结构 操作系统层次结构示意图 操作系统的结构和硬件支持——操作系统的结构 7 3. 实例操作系统的结构 (1) UNIX操作系统的结构 UNIX操作系统结构示意图 操作系统的结构和硬件支持——操作系统的结构 ① UNIX核心层 处理机管理 存储管理 设备管理 文件系统 ② UNIX实用层 实用程序 —— 编辑程序、调试程序、系统状态监控、文件管理等实用程序 存储管理软件工具 ——源代码控制程序SCCS、文档准备程序包等 8 系 统 调 用 界 面 程 序 库 进程通信 进程调度 存储管理 文件子系统 高速缓冲 字符设备 块设备 设备驱动程序 用户程序 硬 件 控 制 硬 件 用户级 核心级 硬件层 进程管理与存储管理 网络管理 网络协议 网络驱动 Linux系统的核心结构示意图 (2) Linux系统的核心结构 操作系统的结构和硬件支持——操作系统的结构 9 系统虚拟机 32位Windows 应用程序 32位Windows 应用程序 16位Windows 应用程序 16位Windows 应用程序 Windows 子系统 Windows Kernel Windows GDI Windows User MS DOS 虚拟机 MS DOS 虚拟机 MS DOS 虚拟机 可安装的文件系统管理程序 32位 FAT CD-ROM 文件系统 网络重 定向程序 块 I/O 子系统 主存管理 调度程序 Vxds服务及动态装入程序 MS DOS VM 管理程序 设备驱动程序： 键盘、显示器、鼠标、 通信及其他 第 3 环组件 第 0 环组件 文件管理子系统 虚拟机管理子系统 共享的地址空间 Windows系统结构示意图 (3) Windows操作系统的结构 操作系统的结构和硬件支持——操作系统的结构 处理机的特权级 操作