操作系统02-OS结构

目录

一、概述

二、内容

三、总结


一、概述

操作系统以服务的形式向程序和用户提供执行程序的基本服务,包括用户界面、程序执行、IO操作、文件系统操作、通讯、错误监测等。 

二、内容

2.1 OS服务和接口

1 操作系统服务 操作系统02-OS结构_第1张图片

2 操作系统程序接口:系统调用

system call

1.系统调用OS提供给程序的服务形式,一般使用高级语言编写C或C++,可以提供程序通过应用程序接口API访问;

2.用户接口和系统程序是操作系统提供给用户的服务形式

3 操作系统用户界面

user interface

1.命令行接口CLI:获取并执行用户指定命令,例如字符模式,用户直接输入命令,内核或系统程序实现,多种实现方式-外壳shells;
2.图形接口GUI:用户友好的桌面接口,使用鼠标

触摸屏GUI

4 系统程序 system program 一般用于管理、维护操作系统的程序是系统程序

2.2 OS结构

  • 简单结构:无结构。规模小;不易维护,混乱
  •  层次结构 :   划分为若干层,在底层建立高层,底层0层是硬件,最高层为用户层,每层值使用低层次的功能和服务。第N层可以调用n-1层的服务;缺点:层定义困难,效率低
  • 微内核结构:优点:便于扩充微内核,便于移植操作系统到新架构系统上,更加稳定(geng少量的代码运行在核心态),更安全;缺点:用户空间和内核空间通信的系统开销增加 (解决办法:提出消息传递机制)   第一个微内核系统:cmu的mach
  • 模块化结构:使用面相对象方法,每个核心部件分开,每个与其他模块的会话称为接口,每个模块在需要时被加载到内核  模块在需要时加载,类似硬件的即插即用。类似于分层结构,但是比较灵活。
  • 混合结构:mac os x

2.3 虚拟机virtural machines 

虚拟机是一种通过软件模拟实现,具有完整硬件系统功能,并运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。

一个物理计算机中的每一个虚拟机同其他虚拟机隔离,相互之间不会干扰。

高级语言虚拟机

提供一个代码运行的容器,并模拟代码的执行,使得代码能够跨平台运行

主要有JAVA VM、Oracle hotspot VM、IBM J9 VM、zing vm、cldc-hi等

工作站虚拟机

工作站虚拟机建立在OS之上,是OS中的操作系统,也称为Guest OS。目前是多个操作系统可以通在一个计算机上使用

常见为VMWARE station ,virtual box,virtual pc,parallels desktop

服务器虚拟机

把一个物理计算机虚拟化为多个虚拟机,使得多用户、多操作系统在一个物理计算机上并存。

将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的服务器虚拟机。

一虚多:一台服务器虚拟成多台服务器VM

多虚一:将多个独立的物理服务器虚拟为一个服务器虚拟机

优点:安全性好。资源共享。可扩展性好。便于隔离。

三、总结

  1. 手机操作系统常用的人机交互界面是GUI
  2. 操作系统提供给应用程序的接口是:系统调用。
  3. mac os x是采用混合结构
  4. 采用模块化机构的OS:liunx、solaris
  5. 服务器操作系统比较适合的结构是微内核结构。
  6. 安装在硬件上的虚拟机软件是服务器虚拟机。

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