1.5? 操作系統的結構設計

OS的結構經歷了四代變革：

微內核OS結構——現代OS結構

微內核結構能有效地支持多處理機運行，故非常使用于分布式系統環境。

Windows NT采用微內核結構

在與微內核技術發展的同時，客戶/服務器技術、面向對象技術也在迅速發展，把它們應用到基于微內核結構的OS中，便具有了以微內核為OS核心，以客戶/服務器為基礎，并且采用了面向對象的程序設計方法的特征。

微內核技術

微內核技術——是指精心設計的、能實現現代OS核心功能的小型內核。

OS的變龐大，使對OS的開發、維護和移植變得十分困難。

為了減少OS的復雜性，增加OS的可擴展性和可維護性而產生了微內核技術。

微內核操作系統的基本概念

1）足夠小的內核

微內核是指精心設計的、能實現現代OS最基本的核心功能的部分。

2）基于客戶/服務器模式

把OS的最基本部分放在內核中，把OS的絕大部分功能放在內核外面的一組服務器(進程)中實現

3）應用“機制與策略分離”原理

所謂機制，是指實現某一功能的具體執行機構。

策略是在機制基礎上，借助于某些參數和算法來實現該功能的優化，或達到不同的功能目標。

機制處于系統的低層，而策略處于系統的高層。

傳統OS將機制放在內核低層，策略放在內核高層。

微內核OS將機制放在微內核中，策略放在微內核外。

4）采用面向對象技術

2.? 微內核的基本功能

1）進程（線程）管理

進程隊列屬于調度功能的機制部分，放在微內核中；確定、修改優先級，屬于策略問題，放在進程管理服務器中。

進程(線程)通信、進程切換、線程調度、多處理機之間的同步等功能也放在微內核中。

2）低級存儲管理

頁表機制和地址變換機制在微內核中；實現虛存的策略，包括頁面置換算法、內存分配回收策略等放在存儲器服務器中

3）中斷和陷入處理

大多數微內核操作系統都將與硬件緊密相關的一小部分放入微內核中處理。此時，微內核的主要功能，是捕獲所發生的中斷和陷入事件，并進行相應的前期處理。如進行中斷現場保護，識別中斷或陷入類型，然后將有關事件的信息轉換成消息后，發送給相應的服務器作中斷后期處理。

微內核的優點

1）提高了系統的可擴展性

2）增強了系統的可靠性

3）可移植性

4）提供了對分布式系統的支持

5）融入了面向對象技術

4.? 微內核操作系統存在的問題

微內核OS的運行效率有所降低。

原因是：在完成一次客戶對OS提出的服務請求時，需要利用消息實現多次交互和進行用戶/內核模式及上下文的多次切換。

解決的辦法：

重新將一些常用的操作系統基本功能，有服務器移入微內核中。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机操作系统（5）：操作系统的结构设计的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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