作业系统L2－系统结构

##　作业系统服务

使用者介面

• 命令行介面(Command Line Interface, CLI)

    可直接输入命令-shells
  

  • 图形使用者介面(Graphical User Interface, GUI)
  • 批次(Batch)

• 程序执行

  • 系统必须将程序载入到记忆体并且执行

• I/O作业

• 档案系统的使用

  • 程序需要读写档案和目录，建立或删除档案

• 通信

• 错误的侦测

• 资源的分配

• 记帐

• 保护和安全

系统呼叫

• 大部分程序通过(Application Program Interface, API)呼叫
  
• 常用API
  • Win32 API
  • POSIX API
  • Java API

系统呼叫的参数传递

• 1.直接使用暂存器传递参数
  • 优点:简单，快速
  • 缺点:大量参数不适用
• 2.参数以表格的方式储存，传递表格的位址传给OS
  • 优点:可处理较大量参数
  • 缺点:存取速度慢，操作麻烦
• 3.参数push到堆叠上，再由作业系统pop出来
  • 优点:可适用大量参数，操作较简单
  • 缺点:堆叠空间要求大

系统呼叫类型

• 行程控制
• 档案管理
• 装置管理
• 资讯维护
• 通信
• 保护

系统程序

• 档案管理
• 状态资讯
• 档案的修改
• 程序语言支援
• 程序的载入与执行
• 通信
• 背景服务
• 应用程序

作业系统设计和制作

• 目标
  • 使用者目标
  • 系统目标
• 分离
  • 策略(Policy): 做什麽?
  • 方法(Mechanism): 如何做?

系统架构(Structure)分类

• simple:无kernel概念，常见於嵌入式系统

    MS-DOS
  

  • 优点:可任意存取档案，弹性大
  • 缺点:无保护机制
    

• More complex that simple(monolithic):较早有kernel的概念

    unix
  

• layer approach:

  • 优点:方便扩展，分工
  • 缺点:分层困难，若层次太多则容易耗能
    

• Microkernel(微核心):大部分核心移到使用者空间，依靠**讯息传递(message passing)**作通信

    Mach
  

  • 优点:容易扩展，更安全可靠
  • 缺点:message passing容易造成性能负担

• Moudle:采物件导向做法，利用各个独立的核心元件互相交谈

    Linux, Solaris
  

• Hybrid(混合):现在OS大多难分类