发而动全身”,使系统的可靠性降低,模块间会出现循环调用,有很大的危险性。 2.层次结构 层次结构操作系统的设计思想是:按照操作系统各模块的功能和相互依存关系,把系 统中的模块分为若干层,其中任一层模块(除底层模块外)都建立在它下面一层的基础 上。因而,任一层模块只能调用比它低的层中的模块,而不能调用高层的模块。著名的UNIX 系统的核心层就采用层次结构。 层次结构既具有上述单块式结构的优点,又有单块式结构不具有的优点:结构关系清 晰,提高系统的可靠性、可移植性和维护性 应当指出,在严格的分层方法中,任一层模块只能调用比它低的层来得到服务,而不 能调用比它高的层。但是,在实际设计上这有很多困难。所以,实际使用的操作系统的内 部结构井非都符合这种层次模型。一个操作系统应划分多少层、各层处于什么位置、相互 间如何联系等并无固定的模式。一般原则是:接近用户应用的模块在上层,贴近硬件程序 的驱动模块在下层。 处于下层的这些程序模块往往也称做操作系统的内核。这一部分模块包括中断处理程 序、各种常用设备的驱动程序,以及运行频率较高的模块(如时钟管理程序、进程调度和 低级通信模块、许多模块公用的程序、内存管理程序等)。为提高操作系统的执行效率和 便于实施特殊保护,它们一般常驻内存 3.微内核结构 微内核结构是新一代操作系统采用的结构。其基本思想是把所有操作系统基本上都具 有的那些操作放在内核中,而操作系统的其他功能由内核之外的服务器实现。 微内核是操作系统的小核心,它将各种操作系统共冋需要的核心功能提炼岀来,形成 微内核的基本功能 直接与硬件打交道的是微内核,它在核心态下工作。操作系统的其他功能由各服务器 实现,服务器处于微内核之上,在用户态下工作。 微内核结构是新一代操作系统的主要特征之一,正在得到迅速的应用。微内核结构主 要具有以下六种特点。 (1)精简核心的功能 提供了一种简单的高度模块化的体系结构,提高了系统设计及使用的灵活性。同一个 微内核可以同时支持一个或者多个不同界面的操作系统的运行,从而方便用户软件的继承。 (2)可移植性好 所有与具体机器特征相关的代码,全部隔离在微内核中。如果操作系统要移植到不同 的硬件平台上,只需修改微内核中少而集中的代码即可。 (3)可伸缩性好 这是现代操作系统的主要性能之一。操作系统应能方便地进行定制、扩充或缩减,以 适应硬件的快速更新和应用需求的不断变化 (4)实时性好 微内核可以方便地支持实时处理 (5)提供多线程机制 支持多处理器的体系结构和分布式系统及计算机网络 (6)系统安全性好 传统的操作系统将安全性功能建立在内核之外,因而它并不是很安全的。而微内核则将 安全性作为系统内特性来进行设计。 3.1.2操作系统的功能一发而 动全身 ”，使系统的可靠性降低，模块间会出现循环调用，有很大的危险性。 2. 层次结构 层次结构操作系统的设计思想是：按照操作系统各模块的功能和相互依存关系，把系 统中的模块分为若干层，其中任一层模块 ( 除底层模块外 ) 都建立在它下面一层的基础 上。因而，任一层模块只能调用比它低的层中的模块，而不能调用高层的模块。著名的 UNIX 系统的核心层就采用层次结构。 层次结构既具有上述单块式结构的优点，又有单块式结构不具有的优点：结构关系清 晰，提高系统的可靠性、可移植性和维护性。 应当指出，在严格的分层方法中，任一层模块只能调用比它低的层来得到服务，而不 能调用比它高的层。但是，在实际设计上这有很多困难。所以，实际使用的操作系统的内 部结构井非都符合这种层次模型。一个操作系统应划分多少层、各层处于什么位置、相互 间如何 联系等并无固定的模式。一般原则是：接近用户应用的模块在上层，贴近硬件程序 的驱动模 块在下层。 处于下层的这些程序模块往往也称做操作系统的内核。这一部分模块包括中断处理程 序、各种常用设备的驱动程序，以及运行频率较高的模块 (如时钟管理程序、进程调度和 低 级通信模块、许多模块公用的程序、内存管理程序等)。为提高操作系统的执行效率和 便于实 施特殊保护，它们一般常驻内存。 3. 微内核结构 微内核结构是新一代操作系统采用的结构。其基本思想是把所有操作系统基本上都具 有的那些操作放在内核中，而操作系统的其他功能由内核之外的服务器实现。 微内核是操作系统的小核心，它将各种操作系统共同需要的核心功能提炼出来，形成 微内核的基本功能。 直接与硬件打交道的是微内核，它在核心态下工作。操作系统的其他功能由各服务器 实现，服务器处于微内核之上，在用户态下工作。 微内核结构是新一代操作系统的主要特征之一，正在得到迅速的应用。微内核结构主 要具有以下六种特点。 （1) 精简核心的功能 提供了一种简单的高度模块化的体系结构，提高了系统设计及使用的灵活性。同一个 微内核可以同时支持一个或者多个不同界面的操作系统的运行，从而方便用户软件的继承。 （2) 可移植性好 所有与具体机器特征相关的代码，全部隔离在微内核中。如果操作系统要移植到不同 的硬件平台上，只需修改微内核中少而集中的代码即可。 （3) 可伸缩性好 这是现代操作系统的主要性能之一。操作系统应能方便地进行定制、扩充或缩减，以 适应硬件的快速更新和应用需求的不断变化。 （4) 实时性好 微内核可以方便地支持实时处理。 （5) 提供多线程机制 支持多处理器的体系结构和分布式系统及计算机网络。 （6) 系统安全性好 传统的操作系统将安全性功能建立在内核之外，因而它并不是很安全的。而微内核则将 安全性作为系统内特性来进行设计。 3．1．2操作系统的功能