深度解析计算机操作系统结构(三)

韩都衣舍淘宝店潮州新闻网网购韩都衣舍首选麦考林韩都衣舍官方旗舰店金彩深度解析计算机操作系统结构（三）系统组成操作系统服务系统调用系统程序系统结构虚拟机系统组成1、进程管理创建和删除用户进程和系统进程暂停和重启动进程提供进程同步机制提供进程通信机制提供死锁处理机制4～8章详细阐述232、内存管理记录内存的哪部分正在被使用及被谁使用当内存空间可用时，决定哪些进程可以装入内存根据需要分配和释放内存空间9、10章详细阐述3、文件管理创建和删除文件创建和删除目录提供操作文件和目录的原语将文件映射到二级存储器上在稳定的存储媒介上备份文件11、12章详细阐述454、输入/输出系统管理I/O子系统负责，由以下几部分组成：包括缓冲器、高速缓存和脱机打印的内存管理部分一个通用设备驱动程序的接口用于特定硬件设备的驱动程序13章详细阐述65、二级存储管理内存小－二级存储器(secondarystorage)－备份内存一般使用硬盘作为二级存储器，因此操作系统需要负责有关硬盘管理的活动，列举如下空闲空间管理存储空间分配硬盘调度14章详细阐述76、其他联网：分布式系统(distributedsystem)中的处理器通过通信网络相连，通信网络设计必须考虑消息路由、连接策略、竞争和安全问题等（15、17章）保护系统：控制程序、进程或用户访问由计算机系统定义的资源（18章）命令解释系统：命令解释程序是用户和操作系统之间的接口命令行方式（DOS）图形用户接口（WINDOWS）8操作系统服务一般操作系统提供的服务如下程序执行I/O操作文件系统操作通信错误检测资源分配统计保护9系统调用1、系统调用（systemcall）提供了进程与操作系统之间的接口2、向操作系统传递参数的方法1)通过寄存器2)存放在内存的块或表中，并将块的地址作为参数传递给寄存器3)通过程序放在或压到堆栈中，并通过操作系统弹出堆栈3、系统调用大致可分成5类1)进程控制2)文件管理3)设备管理4)信息维护5)通信104、系统调用的实现要点编写系统调用处理程序（核心函数）；设计一张系统调用入口地址表，每个入口地址都指向一个系统调用的处理程序；陷入处理机制需开辟现场保护区，以保存发生系统调用时的处理器现场。115、系统调用的处理过程SystemCall用户程序取系统功能号找入口地址表相应入口地址保护CPU现场陷入指令结束处理恢复现场A0SUB0SUB1SUBiSUBnA1AiAn……系统调用处理子程序A0A1…Ai…An系统调用陷入机构入口地址表126、系统调用与过程（函数）调用的区别被调用代码的位置调用程序和被调用的函数代码都是目标代码的一部分系统调用的处理代码在调用程序之外（在OS内核中）提供方式函数由编译系统提供系统调用由操作系统提供调用的实现函数通过一般的跳转指令实现，在用户态运行系统调用通过中断机构实现，在核心态运行13系统程序系统程序提供了一个方便的环境，以开发程序和执行程序，可分为如下几类1)文件管理2)状态信息3)文件修改4)程序语言支持5)程序装入和执行6)通信14系统结构1、简单结构MS-DOS：没有被仔细划分成模块UNIX：最初两部分（内核、系统程序），后来进一步划分为一系列接口和设备驱动程序，最后发展为分层结构2、分层方法思想：将操作系统分成若干层，每层建立在较低层之上。最底层是硬件，最高层是用户接口优点：简化了系统的设计和实现主要困难：对层的定义存在问题：效率稍差153、微内核思想：将所有非基本部分从内核中移走，并将它们当作系统级程序和用户级程序来实现，以产生更小的内核。主要功能：提供客户程序和运行在用户空间的各种服务之间进行通信的能力。优点1)便于扩充2)便于移植3)提供了更好的安全性和可靠性164、混合结构WINDOWSNT分层＋微内核，其客户－服务器结构如图所示：17虚拟机思想：提供与基本硬件相同的接口，使得每个进程都有一个与基本计算机一样的（虚拟）拷贝Non-virtualMachineVirtualMachine18主要困难：磁盘系统可能供不应求，解决方法是提供虚拟磁盘实现：困难（用户模式和监控模式的转换）优点1)通过完全保护系统资源，虚拟机提供了一个坚实的安全层2)虚拟机允许进行系统开发而不必中断正常的系统操作缺点：没有直接资源共享，提供共享通常有两种方法1)通过共享小型磁盘2)通过定义个虚拟机网络，每台虚拟机通过虚拟通信网络来发送信息