作業系統的基本思想是什麼,什麼是作業系統,四種基本觀點?

2021-03-04 06:11:23 字數 4777 閱讀 5565

1樓:路yy人嘛

管理和控制系統資源,其中包括,記憶體管理分配,程序管理控制,跟硬體的有效對接!

2樓:獨孤求助

主要是方便人機交流,把人的行為轉為機器可識別的二進位制**,實際上就是乙個翻譯介面。手機打字真累啊

什麼是作業系統,四種基本觀點?

3樓:網管愛好者

關於os的四種觀點

從外部看os:計算機

4樓:匿名使用者

作業系統是計算機的一種軟體系統,它管理和控制計算機系統中的硬體和軟體資源,合理地組織計算機的工作流程,以便有效利用這些資源為使用者提供乙個功能強大、使用方便的工作環境,從而在計算機與使用者之間搭起交流的橋梁。作業系統的四種基本觀點:使用者環境(使用者介面和程式介面、程式介面就是系統呼叫);虛擬機器;資源管理和作業組織。

5樓:匿名使用者

作業系統的定義:是一種系統軟體,作用是管理計算機的資源和組織各個流程,為使用者提供各個介面。

四種基本觀點:

(a)作業系統為計算機使用者提供乙個使用計算機的使用者環境(使用者介面,程式介面)

(b)認為作業系統是在硬體基礎之上擴種了硬體的功能,增加了硬體沒有的功能,作為硬體的管理者和協調者,這種功能是虛擬的

(c)資源管理的觀點,所有資源的管理者

(d)作業流程組織者,負責作業的執行,顯示。

作業系統的體系結構是什麼?

6樓:朱秋霞

核心是作業系統最基礎的構件,因而,核心結構往往對作業系統的外部特性以及應用領域有著一定程度的影響。儘管隨著理論和實踐的不斷演進,作業系統高層特性與核心結構之間的耦合有日趨縮小之勢,但習慣上,核心結構仍然是作業系統分類之常用標準!

核心的結構可以分為單核心、微核心、混合核心、外核心等。

單核心(monolithic kernel),又稱為單核心。單核心結構是作業系統中各核心部件雜然混居的形態,該結構於2023年代(亦有2023年代初之說,尚存爭議),歷史最長,是作業系統核心與外圍分離時的最初形態。

微核心(microkernel),又稱為微核心。微核心結構是2023年代產生出來的較新的核心結構,強調結構性部件與功能性部件的分離。20世紀末,基於微核心結構,理論界中又發展出了超微核心與外核心等多種結構。

儘管自2023年代起,大部分理論研究都集中在以微核心為首的「新興」結構之上,然而,在應用領域之中,以單核心結構為基礎的作業系統卻一直佔據著主導地位。

混合核心(hybrid kernel)像微核心結構,只不過它的元件更多的在核心態中執行,以獲得更快的執行速度。

外核心(exokernel)的設計理念是盡可能的減少軟體的抽象化,這使得開發者可以專注於硬體的抽象化。外核心的設計極為簡化,它的目標是在於同時簡化傳統微核心的訊息傳遞機制,以及整塊性核心的軟體抽象層。

在眾多常用作業系統之中,除了qnx和基於mach的unix等個別系統外,幾乎全部採用單核心結構,例如大部分的unix、linux,以及windows(微軟聲稱windows nt是基於改良的微核心架構的,儘管理論界對此存有異議)。 微核心和超微核心結構主要用於研究性作業系統,還有一些嵌入式系統使用外核!

7樓:匿名使用者

一、模組組合結構

模組組合結構是在軟體工程出現以前的早期作業系統以及目前一些小型作業系統最常用的組織方式。

作業系統剛開始發展時是以建立乙個簡單的小系統為目標來實現的,但是為了滿足其他需求又陸續加入一些新的功能,其結構漸漸變得複雜而無法掌握。以前我們使用的ms-dos就是這種結構最典型的例子。這種作業系統是乙個有多種功能的系統程式,也可以看成是乙個大的可執行體,即整個作業系統是一些過程的集合。

系統中的每乙個過程模組根據它們要完成的功能進行劃分,然後按照一定的結構方式組合起來,協同完成整個系統的功能。

在模組組合結構中,沒有一致的系統呼叫介面,模組之間通過對外提供的介面傳遞資訊,模組內部實現隱藏的程式單元,使其對其它過程模組來說是透明的。但是,隨著功能的增加,模組組合結構變得越來越複雜而難以控制,模組間不加控制地相互呼叫和轉移,以及資訊傳遞方式的隨意性,使系統存在一定隱患。

二、層次結構

為了彌補模組組合結構中模組間呼叫存在的固有不足之處,就必須減少模組間毫無規則的相互呼叫、相互依賴的關係,尤其要清除模組間的迴圈呼叫。從這一點出發,層次結構的設計採用了高層建築結構的理念,將作業系統或軟體系統中的全部構成模組進行分類:將基礎的模組放在基層(或稱底層、一層),在此基礎上,再將某些模組放在二層,二層的模組在基礎模組提供的環境中工作;它只能呼叫基層的模組為其工作,反之不行。

嚴格的層次結構,第n+l層只能在n層模組提供的基礎上建立,只能在n層提供的環境中工作,也只能向n層的模組發呼叫請求。

在採用層次結構的作業系統中,各個模組都有相對固定的位置、相對固定的層次。處在同一層次的各模組,其相對位置的概念可以不非常明確。處於不同層次的各模組,一般而言,不可以互相交換位置,只存在單向呼叫和單向依賴。

unix/linux系統採用的就是這種體系結構。

在層次結構中,強調的是系統中各組成部分所處的位置,但是想要讓系統正常運作,不得不協調兩種關係,即依賴關係和呼叫關係。

依賴關係是指處於上層(或外層)的軟體成分依賴下層軟體的存在、依賴下層軟體的執行而執行。例如,瀏覽器這部分軟體就依賴gui的存在和執行,gui又依賴作業系統的存在和執行。在作業系統內部,外圍部分依賴核心的存在而存在,依賴核心的執行而執行,核心又依賴hal而執行。

處在同層之內的軟體成分可以是相對獨立的,相互之間一般不存在相互依賴關係。

三、虛擬機器結構

虛擬機器的基本思想是系統能提供兩個功能:①多道程式處理能力;②提供乙個比裸機有更方便擴充套件介面的計算機。作業系統是覆蓋在硬體裸機上的一層軟體,它通過系統呼叫向位於它之上的使用者應用程式服務。

從應用程式的角度看來,作業系統像是一台「計算書」,只不過它的功能比硬體裸機更強,它的指令系統是系統呼叫集而己。因此,從概念上來講,作業系統是「虛擬機器」。這是「虛擬機器」概念的**。

利用cpu排程以及虛擬記憶體技術,作業系統可以給執行於系統中的程序以假象:好像程序擁有自己的cpu和儲存器,如同系統中只有乙個程序,系統所有資源都為它服務。從這個角度來講,作業系統為每乙個程序建立了乙個使該程序獨立執行於其中的「虛擬機器」,在這個「虛擬機器」中,程序擁有自己的「cpu」和「儲存器」,同時程序還得到了硬體所無法提供的檔案系統功能。

虛擬機器作業系統就是根據這一想法而產生的。

虛擬機器作業系統不提供傳統作業系統中的檔案系統的功能。最初的虛擬機器僅僅為程序提供乙個訪問底層的介面,它通過對硬體的復用提供給每乙個程序以硬體的乙個拷貝,因此能夠直接的執行在硬體上的程式都可以直接執行在虛擬機器之上。後來出現了另外三種體系結構的虛擬機器:

由機器虛擬指令對映構成的虛擬機器。

虛擬機器作業系統並沒有提供乙個**用程式直接執行的現成環境,它僅僅是對硬體進行(分時)復用從而得到硬體的多個拷貝,應用程式不可以直接執行在硬體之上,因此它也無法執行在虛擬機器作業系統之上。通常的情況是,普通的操作執行在虛擬機器之上。而應用程式執行在各自的作業系統之上,由於虛擬機器作業系統是通過(分時)復用硬體資源同時提供多台虛擬機器,因此同時可以有多個不同的作業系統執行在同一物理硬體機器之上,因此可以有多個不同作業系統的應用程式可以同時執行在同一臺物理硬體機器之上。

雖然虛擬機器作業系統有著誘人的特性,但是最突出的乙個問題是實現比較困難。如果要實現的是底層硬體的完全拷貝,也即它要模擬硬體幾乎所有的特性,那將是相當困難的一件事情。因此現代許多商業虛擬機器採用對映部分指令結合直接呼叫宿主作業系統功能的方法,但這樣必然會導致虛擬機器效能的損失,所以虛擬機器作業系統在業界是屬於非主流的,但是在學術界有著重要意義,因為它是研究作業系統技術的理想平台。

四、微核心結構

作業系統研究領域最近十幾年突出的成就應該是微核心技術。微核心的研究動機是為克服已有的作業系統核心由於功能的增加而逐漸變大的缺點。

微核心體系結構的基本思想是把作業系統中與硬體直接相關的部分抽取出來作為乙個公共層,稱之為硬體抽象層(hal)。這個硬體抽象層其實就是一種虛擬機器,它向所有基於該層的其它層通過api介面提供一系列標準服務。在微核心中只保留了處理機排程、儲存管理和訊息通訊等少數幾個組成部分,將傳統作業系統核心中的一些組成部分放到核心之外來實現。

如傳統作業系統中的檔案管理系統、程序管理、裝置管理、虛擬記憶體和網路等核心功能都放在核心外作為乙個獨立的子系統來實現。因此,作業系統的大部分**只要在一種統一的硬體體系結構上進行設計就可以了。

微核心體系結構的主要特點有:①核心非常小。②許多作業系統服務不屬於核心,而是執行在核心之上的,這樣,當高層模組更新時核心無須重新編譯。

③有乙個硬體抽象層,核心能方便地移植到其它的硬體體系結構中。因為當需要移植到新的軟體或硬體環境中時,只需對與硬體相關的部分稍加修改即可把微核心嵌入到新的硬體環境中,在多數情況下並不需要移植外部伺服器或客戶應用。④靈活性和擴充套件性.

微核心最大的優點之一就是它的靈活性和擴充套件性。如果要實現另乙個檢視,可以增加乙個外部伺服器。若要想擴充套件功能,可以增加和擴充套件內部伺服器。

微核心思想雖然是一種非常理想的,理論上具有明顯先進性的作業系統設計思想,但是現代微核心結構作業系統還存在著許多問題,現代微核心作業系統結構和效能還不夠理想。在市場和應用領域,微核心的應用在近幾年逐漸廣泛,很多過程控制計算機不以通用計算機的面貌出現,只是完成特定的專用功能,常常採用微核心結構。

五、分析、評價

以上介紹的模組組合結構、層次結構、虛擬機器結構和微核心結構四種典型的作業系統體系結構主要是通用機上採用的體系結構,如模組組合結構是早期ms-dos系統採用的結構,層次結構是unix、linux和windows9x系統採用的結構,這些系統的功能相對完善,處理能力很強,但是這些系統核心都比較大,對於嵌入式系統裡硬體系統多元化以及小儲存空間的問題,這些通用的作業系統不可能直接移植到嵌入式產品上進行使用。因此研究更加合理嵌入式作業系統體系結構將有利於提高嵌入式系統的開發效率,降低開發成本,提高系統的可復用性。

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