【OS】L02a OS Structure OverView
2017-03-226871
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本文介绍了操作系统（OS）的系统服务、重要性和目标，以及三种主流的操作系统结构：Monolithic, DOS-like, Microkernel-based。Monolithic结构使OS和应用程序直接对接，提高了运行速度，但缺乏定制化。DOS-like结构则容易被程序员误操作导致崩溃。Microkernel结构虽然提供了更好的保护和可扩展性，但牺牲了部分性能。通过对比这三种结构的优缺点，帮助读者理解如何在性能、保护和可扩展性之间找到平衡点。
楼主今天进度条走慢了……花了俩小时居然只刷了L2四分之一的内容…… 特来刷帖。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. OS System Services  主要包括 Process/Thread management and scheduling, Memory Management, Interprocess Communication, File System, Access to I/O devices such as microphones + speaker, Access to the network 2. Importance and Goals of OS Structure OS作为硬件和上层应用程序之间的桥梁，当然是很重要的 = =   其重要性体现在： Protection - 不能让系统能直接被小白程序员搞奔溃啊…… Performance - 处理速度要快啊…… Flexibility - 要灵活可扩展啊…… Scalability - 硬件上去了，性能啥的必定得跟上啊…… Agility - 要迎合一下程序的需求 Responsiveness - 外围设备比如鼠标键盘啥的响应得快啊…… 3. Commercial OS 目前三大主流商业操作系统是 Mac OS Windows Linux 4. Monolithic, DOS-like, Microkernel-based OS Structure    Monolithic Structure - 每个App有自己的硬件内存地址（HDA）（hardware address space），OS有自己的HDA， hardware由OS管理。 DOS-like Structure - 同用一块HDA，彼此坦诚，万一来了小白程序员，就会把操作系统搞坏。。由于早期计算机功能比较单一，而且也没有什么多线程，因此采用了这种方式。 MicroKernel-based OS Structure - 每个App有自己的HDA， OS Services有自己的HDA， MicroKernel有自己的HDA（以及simple abstraction，Interprocess Commnuication）。  上述三图简洁来说就是 DOS-like Structure把操作系统直接裸露在程序员面前让程序员动它的内核比较容易崩溃。 Monolithic Structure让OS和App能够直接对接加快了运行速度，但是它木有Customization，比如，Video Game首要需求是硬件响应快，计算质数首要需求是CPU运算速度快，Monolithic Structure木有对此的调节？（这块不是太懂），但是后面说到可以通过算法来进行优化。另外，由于Monolithic Structure只给了有限的权限给用户，要进行OS Services的扩展就有点不太好搞了。 而MicroKernel由于App和OS Services之间通信还要通过Microkernel，地址要传输两次，数据要拷贝两次，还是来回，就会牺牲速度。 下图简明地表示了以上三种Struture的各自优缺点。  而我们的目标就是找到一个平衡点来努力实现Performance, Protection和Extensibility三者。 扩展阅读： http://www.buyya.com/microkernel/chap2.pdf |
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