作業系統L2－系統結構

##　作業系統服務

使用者介面

• 命令行介面(Command Line Interface, CLI)

    可直接輸入命令-shells
  

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

• 程式執行

  • 系統必須將程式載入到記憶體並且執行

• I/O作業

• 檔案系統的使用

  • 程式需要讀寫檔案和目錄，建立或刪除檔案

• 通信

• 錯誤的偵測

• 資源的分配

• 記帳

• 保護和安全

系統呼叫

• 大部分程式通過(Application Program Interface, API)呼叫
  
• 常用API
  • Win32 API
  • POSIX API
  • Java API

系統呼叫的參數傳遞

• 1.直接使用暫存器傳遞參數
  • 優點:簡單，快速
  • 缺點:大量參數不適用
• 2.參數以表格的方式儲存，傳遞表格的位址傳給OS
  • 優點:可處理較大量參數
  • 缺點:存取速度慢，操作麻煩
• 3.參數push到堆疊上，再由作業系統pop出來
  • 優點:可適用大量參數，操作較簡單
  • 缺點:堆疊空間要求大

系統呼叫類型

• 行程控制
• 檔案管理
• 裝置管理
• 資訊維護
• 通信
• 保護

系統程式

• 檔案管理
• 狀態資訊
• 檔案的修改
• 程式語言支援
• 程式的載入與執行
• 通信
• 背景服務
• 應用程式

作業系統設計和製作

• 目標
  • 使用者目標
  • 系統目標
• 分離
  • 策略(Policy): 做什麼?
  • 方法(Mechanism): 如何做?

系統架構(Structure)分類

• simple:無kernel概念，常見於嵌入式系統

    MS-DOS
  

  • 優點:可任意存取檔案，彈性大
  • 缺點:無保護機制
    

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

    unix
  

• layer approach:

  • 優點:方便擴展，分工
  • 缺點:分層困難，若層次太多則容易耗能
    

• Microkernel(微核心):大部分核心移到使用者空間，依靠**訊息傳遞(message passing)**作通信

    Mach
  

  • 優點:容易擴展，更安全可靠
  • 缺點:message passing容易造成性能負擔

• Moudle:採物件導向做法，利用各個獨立的核心元件互相交談

    Linux, Solaris
  

• Hybrid(混合):現在OS大多難分類