作業系統結構

作業系統結構

作業系統結構是指作業系統的構成結構。在作業系統的發展過程中,產生了多種多樣的系統結構,幾乎每一個作業系統在結構上都有自己的特點,從總體上看,根據出現的時間,作業系統結構依次可以分為整體式結構、模組化結構、層次式結構和微核心結構。

基本介紹

  • 中文名:作業系統結構
  • 外文名:operating system structure
  • 定義:作業系統的結構
  • 特點:結構不同,特點不同
  • 套用:作業系統
  • 所屬學科:計算機科學
整體式結構,模組化結構,層次結構,微核心結構,

整體式結構

整體式結構也叫簡單結構或無結構,在早期設計開發作業系統時,設計者只是把注意力放在功能的實現和獲得高的效率上。整個作業系統的功能由一個一個的過程來實現,這些過程之間又可以相互調用,導致作業系統變為一堆過程的集合,其內部結構複雜又混亂。因此這種作業系統沒有結構可言。
這種早期的整體式結構的最大優點就是接口簡單直接,系統效率高 但是卻有很多的缺點:沒有可讀性,也不具備可維護性,一旦某一個過程出了問題,凡是與之存在調用關係的過程都要修改,所以給調試和維護人員帶來許多麻煩,有時為了修改系統中的錯誤還不如重新設計開發一個作業系統。因此,這種早期的整體式結構已經淘汰不用了。

模組化結構

模組化結構是指將整個作業系統按功能劃分為若干個模組,每個模組實現一個特定的功能。模組之間的通信只能通過預先定義的接口進行。或者說模組之間的相互關係僅限於接口參數的傳遞。
在這種模組化結構中,模組的劃分並不是隨意的.而是要遵循一一定的原則,即模組與f其塊之間的關聯要儘可能地少,而模組內部的關聯要儘可能地緊密這樣劃分出來的模組之間具備一定的獨立性,從而減少了模組之間的複雜的調用關係,使得作業系統的結構變得清晰:而模組內部各部分聯繫緊密,使得每個模組都具備獨立的功能。

層次結構

所謂的層次結構,就是把作業系統所有的功能模組按照功能調用次序分別排成若干層,各層之間的模組只有單向調用關係(例如,只允許上層或外層模組調用下層或內層模組)。分層的優點是:
(1)把功能實現的無序性改成有序性,可顯著提高設計的準確性。
(2)把模組問的複雜依賴關係改為單向依賴關係,即高層軟體依賴於低層軟體。
E.W.Dijkstra於1968年發表的THE多道程式設計系統第一次提出了作業系統的分層結構方法。整個THE系統分為6層。

微核心結構

微核心(MicroKernel)OS結構是在20世紀90年代發展起來的,是以客戶,伺服器體系結構為基礎、採用面向對象技術的結構,能有效地支持多處理器,非常適用於分散式系統
微核心是一個能實現OS功能的小型核心,運行在核心態,且常駐記憶體,它不是一個完整的OS.只是為構建通用OS提供基礎。微核心的基本功能包括進程管理、存儲器管理、進程間通信、I/O設備管理。此時,作業系統由兩大部分組成,即運行在核心態的核心和運行在用戶態並以客戶,伺服器方式運行的進程層。

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