操作系统的结构

本文深入探讨了操作系统的基本结构,包括操作系统服务如程序执行、I/O操作及文件系统管理,用户界面如GUI和CLI,系统调用的概念及其在Windows和Unix中的实现方式。此外,还讨论了操作系统的设计与实现,虚拟机的概念,以及系统启动过程。

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Operating-Sysytem Structures:

1.Operating System Serviecs.

User Interface

Program execution

I/O operations

file-system manipulation

2.User Operating System Interface.

GUI图形用户界面

CLI命令行界面

3.System Call

windows里喜欢叫API,而Unix里喜欢叫系统调用。
系统调用的实现:system call interface 分为用户模式和内核模式,用户层运行的是应用程序,内核层运行的是OS内核的程序,这样应用层的就无法访问内核,但是内核是可以访问应用层的,他们之间的交互由系统调用实现。应用app执行INT(中断),跳到中断服务程序,中断服务程序是OS编写的,它 在内核里执行,确认程序合法了,告诉他程序在内核的那个位置,返回给应用程序。
printf:C语言标准库提供的函数,输出到屏幕,而硬件有OS管理,所以他必须通过系统调用接口,然后真正执行内核的程序,输出字符串到屏幕。
参数的传递:一个一个往内存的栈区放。

4.Operating System Design and Implementation.

软件体系结构来源于操作系统。结构由目标(user and system)和需求决定,但是受硬件影响。
(最好的软件就是自己开发设计的软件)。
结构设计好了,那么该如何选择语言开发呢??语言是触类旁通的。适合开发操作系统的语言,效率高的语言,最早的os由汇编写的,有一部分要和硬件亲密接触,必需由汇编写。

5.Types of System Calls.

6.System Program

7.Operating System Structure

在这里插入图片描述

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微内核:在内核模式工作的少,大部分放在用户层去进行,比如磁盘,文件系统的管理,能保证系统的安全与稳定。
先通过系统调用告诉内核要使用磁盘拿数据,内核发送给磁盘命令,磁盘系统调用传给内核,内核系统调用传给网络,都要通过内核调用。

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8.Virtual Machines.

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转变
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常见于集群系统,给的钱多多分配资源。

9.System Boot

计算机的启动过程叫做boot,boot就是加载OS内核。界面出来就是操作系统自己的程序啦。
在这里插入图片描述
MBR里有两部分:重要的引导程序和分区表(严格的标准),一共512字节。
BIOS能把MBR读出来,读到ox7c00,开始执行MBR的程序。
MBR查看哪一个是活动分区,把那个分区的第一个扇区前512字节读入内存(7c00),去执行内核程序。

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