《計算機操作系統(tǒng) 》課件-1.5 操作系統(tǒng)內(nèi)核結(jié)構

1.5操作系統(tǒng)內(nèi)核結(jié)構應用軟件其他系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)其他功能操作系統(tǒng)內(nèi)核（1）整體結(jié)構：單體結(jié)構概念：操作系統(tǒng)是一組過程的集合，每個過程有接口定義，包括入口參數(shù)和返回值，過程間可任意調(diào)用。設計重點：功能的實現(xiàn)和高效率缺點：缺乏清晰的程序結(jié)構、錯誤多、難以維護實例：AT&TSystemV，BSDUNIX（2）模塊化結(jié)構應用軟件其他系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)其他功能操作系統(tǒng)內(nèi)核概念：操作系統(tǒng)按功能劃分模塊和設計，模塊需要封裝，相關模塊間具有良好定義的接口，模塊間可任意調(diào)用特點：有利于系統(tǒng)設計和擴展缺點：模塊間存在著復雜的依賴關系，使OS結(jié)構不清。實例：Choices系統(tǒng)，實驗性質(zhì)

模塊1：文件系統(tǒng)過程1過程2過程3過程n打開文件讀文件

模塊2：進程管理×5（3）層次結(jié)構概念：把OS的功能模塊劃分為若干層，每層之間的模塊只能單向調(diào)用。優(yōu)點：易保證系統(tǒng)的正確性，易擴充和易維護性缺點：系統(tǒng)效率降低實例：Dijkstra的THE系統(tǒng)5（4）微內(nèi)核結(jié)構內(nèi)核操作系統(tǒng)應用軟件其他系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)其他功能內(nèi)核核心功能基礎核心系統(tǒng)內(nèi)核基礎核心進程管理（線程）中斷和陷入處理低級存儲器管理其他核心：文件管理、設備驅(qū)動、內(nèi)存管理、網(wǎng)絡管理等基礎通信：消息傳遞特點：采用面向?qū)ο蠹夹g基于客戶/服務器模式運行在核心態(tài)的微內(nèi)核運行在用戶態(tài)的并以客戶/服務器方式活動的進程層裸機（硬件）微內(nèi)核客戶進程客戶進程進程服務器存儲器服務器文件服務器請求應答用戶態(tài)核心態(tài)優(yōu)點：

提高系統(tǒng)的可擴展性增強系統(tǒng)的可靠性、可移植性提供了對分布式系統(tǒng)的支持融入了面向?qū)ο蠹夹g實例：Mach系統(tǒng)Tru64UNIX系統(tǒng)WinNT進程管理（線程）低級存儲器管理中斷和陷入處理基礎通信：消息傳遞設備服務器應答7實例操作系統(tǒng)的結(jié)構

(1)UNIX操作系統(tǒng)的結(jié)構UNIX操作系統(tǒng)結(jié)構示意圖①UNIX核心層處理機管理存儲管理設備管理文件系統(tǒng)②UNIX實用層實用程序——編輯程序、調(diào)試程序、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、文件管理等實用程序存儲管理軟件工具——源代碼控制程序SCCS、文檔準備程序包等8系統(tǒng)調(diào)用界面程序庫進程通信進程調(diào)度存儲管理文件子系統(tǒng)高速緩沖字符設備塊設備設備驅(qū)動程序用戶程序

硬件控制

硬件用戶級核心級硬件層進程管理與存儲管理網(wǎng)絡管理網(wǎng)絡協(xié)議網(wǎng)絡驅(qū)動(2)Linux系統(tǒng)的核心結(jié)構9系統(tǒng)虛擬機32位Windows應用程序32位Windows應用程序

16位Windows應用程序16位Windows應用程序Windows子系統(tǒng)WindowsKernelWindowsGDIWindowsUserMSDOS虛擬機MSDOS虛擬機MSDOS虛擬機

可安裝的文件系統(tǒng)管理程序32位FATCD-ROM文件系統(tǒng)

網(wǎng)絡重定向程序

塊I/O子系統(tǒng)

主存管理調(diào)度程序

Vxds服務及動態(tài)裝入程序

MSDOSVM管理程序設備驅(qū)動程序：鍵盤、顯