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采用層次結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)中,把操作系統(tǒng)分為若干層,每層可含有一些模塊。層次結(jié)構(gòu)的最本質(zhì)的特征是單向依賴關(guān)系,即外層(高層)可以調(diào)用內(nèi)層(低層),反之則不允許。在同一層的各個(gè)模塊間一般也允許互相調(diào)用。層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)清晰。
采用層次結(jié)構(gòu)時(shí),必須考慮如何劃分層次。與機(jī)器有關(guān)的軟件應(yīng)放在緊靠CPU硬件的最內(nèi)層,如中斷處理、I/。啟動(dòng)等。對(duì)于外層來說,硬件的特性基本消失,從而有利于可移植性,即當(dāng)更新處理機(jī)時(shí),只須修改操作系統(tǒng)的最內(nèi)層。處理機(jī)調(diào)度、進(jìn)程控制、存儲(chǔ)器管理等也放在內(nèi)層,組成操作系統(tǒng)核心。一般來說,公用性越強(qiáng)的應(yīng)放在更內(nèi)層,與應(yīng)用有關(guān)的放在靠外層。
一種操作系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)示于圖5.22.0層為最內(nèi)層,用來直接加強(qiáng)CPU的功能。1層為執(zhí)行控制,相當(dāng)于任務(wù)調(diào)度。2層為存儲(chǔ)器管理。3層為進(jìn)程控制,支援進(jìn)程的創(chuàng)建、啟動(dòng)、終止等功能。4層為消息輸入輸出,實(shí)現(xiàn)消息和數(shù)據(jù)的傳送。5層為文件管理。0層至5層構(gòu)成操作系統(tǒng)核心。5層以外為面向系統(tǒng)的故障處理和系統(tǒng)恢復(fù)等功能。
圖5.23所示為EWSD系統(tǒng)的CP中操作系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),分為A1、B1、C1、D14層。
(1) A1層
•處理機(jī)防衛(wèi)程序
•中斷處理
•物理輸入/輸出
•軟件防衛(wèi)程序
A1層的功能大多與硬件密切相關(guān),用匯編語言編寫。
(2)B1層
•執(zhí)行管理
•存儲(chǔ)器管理
•時(shí)間管理
操作系統(tǒng)核心主要放在B1層。
(3)C1層
•邏輯輸入/輸出
•數(shù)據(jù)更改
•文件控制
(4)D1層
•外圍防衛(wèi)程序
•系統(tǒng)恢復(fù)
•交換網(wǎng)絡(luò)虛擬操作系統(tǒng)
•7號(hào)信令管理
交換網(wǎng)絡(luò)虛擬操作系統(tǒng)使得用戶軟件(呼叫處理和維護(hù)管理)與交換網(wǎng)絡(luò)之間具有標(biāo)準(zhǔn)接口。用戶軟件在E1層,作為整個(gè)操作系統(tǒng)的外層。