微內(nèi)核，何謂微內(nèi)核技術(shù)在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能

來源：整理時間：2023-09-04 04:44:59 編輯：智能門戶手機版

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1，何謂微內(nèi)核技術(shù)在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能
2，操作系統(tǒng)中什么是強內(nèi)核什么是微內(nèi)核
3，什么是微內(nèi)核求操作系統(tǒng)論文微內(nèi)核
4，微內(nèi)核定義是什么
5，什么是微內(nèi)核和宏內(nèi)核
6，什么是微內(nèi)核技術(shù)SOS

1，何謂微內(nèi)核技術(shù)在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能

把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次（即用戶模式）中去運行，而留下一個盡量小的內(nèi)核，用它來完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能，稱這種技術(shù)為微內(nèi)核技術(shù)。微內(nèi)核的特點：足夠小的內(nèi)核基于客戶/服務(wù)器模式應(yīng)用機制與策略分離原理采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)在微內(nèi)核中通常提供了進(jìn)程/線程管理低級存儲器管理中斷和陷入處理

真正需要內(nèi)核提供的功能只有進(jìn)程間通信。其他的都可以單拎出來當(dāng)作服務(wù)進(jìn)程來實現(xiàn)。

何謂微內(nèi)核技術(shù)在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能

2，操作系統(tǒng)中什么是強內(nèi)核什么是微內(nèi)核

在資訊科學(xué)中，微內(nèi)核（Microkernel），又稱為微核心，是一個最小化的軟件程式，它可以提供完整的操作系統(tǒng)功能。微內(nèi)核結(jié)構(gòu)由一個非常簡單的硬件抽象層和一組比較關(guān)鍵的原語或系統(tǒng)調(diào)用組成；這些原語，僅僅包括了建立一個系統(tǒng)必需的幾個部分；如線程管理，內(nèi)存管理和進(jìn)程間通信等。微核的目標(biāo)是將系統(tǒng)服務(wù)的實現(xiàn)和系統(tǒng)的基本操作規(guī)則分離開來。例如，進(jìn)程的輸入/輸出鎖定服務(wù)可以由運行在微核之外的一個服務(wù)組件來提供。這些非常模塊化的用戶態(tài)服務(wù)器用于完成操作系統(tǒng)中比較高級的操作，這樣的設(shè)計使內(nèi)核中最內(nèi)核的部分的設(shè)計更簡單。一個服務(wù)組件的失效并不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰，內(nèi)核需要做的，僅僅是重新啟動這個組件，而不必影響其它的部分。微內(nèi)核將許多OS服務(wù)放入分離的進(jìn)程，如文件系統(tǒng)，設(shè)備驅(qū)動程序，而進(jìn)程通過消息傳遞調(diào)用OS服務(wù)。

現(xiàn)在操作系統(tǒng)都用了微內(nèi)核技術(shù)，至于如何實現(xiàn)這個很復(fù)雜，網(wǎng)上應(yīng)該有資料

操作系統(tǒng)中什么是強內(nèi)核什么是微內(nèi)核

3，什么是微內(nèi)核求操作系統(tǒng)論文微內(nèi)核

由于操作系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)和環(huán)境不同，內(nèi)核的大小和功能有很大差別。有些設(shè)計希望把內(nèi)核做行盡量小僅具有極少的必須功能，稱為微內(nèi)核,其他功能在核外實現(xiàn)，通過微內(nèi)核提供有消息傳遞機制完成其余功能模塊間的聯(lián)系。微內(nèi)核結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征之一，這種方法把內(nèi)核和核外服務(wù)程序的開了分離，可為特定應(yīng)用程序或運環(huán)境要求定制服務(wù)程序，具有較好的可伸縮性，簡化了實現(xiàn)，提供了靈活性，很適合布式系統(tǒng)的構(gòu)造。

微內(nèi)核結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)，它體現(xiàn)了操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的新思想，微內(nèi)核的設(shè)計目標(biāo)是使操作系統(tǒng)的內(nèi)核盡可能小，使其他的所有操作系統(tǒng)服務(wù)一般都放在核外用戶級完成。換句話講，原來的操作系統(tǒng)會做很多事，系統(tǒng)啟動后會提供多種服務(wù)（這些服務(wù)有些是你日常不用的），使用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)，內(nèi)核短小精干，僅提供最基本最必要的服務(wù)；除內(nèi)核以外的功能都可用服務(wù)器的形式建立在內(nèi)核之上，可以方便地設(shè)計、開發(fā)、集成自己的新系統(tǒng)；加入和修改一個服務(wù)不需要停止系統(tǒng)和重新引導(dǎo)內(nèi)核，安裝、調(diào)試一個新系統(tǒng)很容易。

什么是微內(nèi)核求操作系統(tǒng)論文微內(nèi)核

4，微內(nèi)核定義是什么

微內(nèi)核（英文中常譯作micro-kernel或者micro kernel）。是一種能夠微內(nèi)核提供必要服務(wù)的操作系統(tǒng)內(nèi)核；百其中這些必要的服務(wù)包括任務(wù)，線程，交互進(jìn)程通信（IPC，Inter－Process Communication）以度及內(nèi)存管理等等。所有服務(wù)（包括設(shè)備驅(qū)回動）在用戶模式下運行，而處理這些服務(wù)同處理其他的任何一個程序一樣。因為每個服務(wù)只是在自己的地址答空間運行。所以這些服務(wù)之間彼此之間都受到了保護(hù)。

將所有非基本部分從內(nèi)核中移走，并將它們實現(xiàn)為系統(tǒng)程序或用戶程序

由于計算機病毒的傳播方式多種多樣，又通常具有一定的隱蔽性，因此，首先應(yīng)提高全民對計算機病毒的防范意識，在計算機的使用過程中應(yīng)注意下幾點：（1）盡量不使用盜版或來歷不明的軟件。（2）備份硬盤引區(qū)和主引導(dǎo)扇區(qū)數(shù)據(jù)，經(jīng)常對重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。（3）養(yǎng)成經(jīng)常用殺毒軟件檢查硬盤和每一張外來盤的良好習(xí)慣。（4）殺毒軟件應(yīng)定期升級，一般間隔時間最好不超過一個月。（5）安裝了實時監(jiān)控防病毒軟件，當(dāng)然這也不是一勞永逸的方法，防病毒軟件不一定對所有的病毒都有效，而且病毒的更新速度也很快。（6）隨時注意計算機的各種異?，F(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)立即用殺毒軟件仔細(xì)檢查。殺毒軟件是預(yù)防病毒感染的有效工具，應(yīng)盡量配備多套殺毒軟件，因為每個殺毒軟件都有各自的特點。（7）有些病毒的傳播途徑主要是通過電子郵件，被稱為“郵件病毒”。它們一般是通過郵件中“附件”夾帶的方法進(jìn)行擴散，你運行了該附件中的病毒程序，就使你的計算機染毒。所以，不要輕易打開陌生人來信中的附件文件。下面的都是完美破解版或免費版的，注意要及時升級殺毒軟件的病毒庫，最好在安全模式下殺毒，重啟電腦時，按住f8就進(jìn)入電腦的安全模式了瑞星殺毒軟件2008版（內(nèi)附序列號）是基于新一代虛擬機脫殼引擎、采用三層主動防御策略開發(fā)的新一代信息安全產(chǎn)品。瑞星個人防火墻 2008 20.23.00 附瑞星2008 20.23.40 增量包,簡體中文標(biāo)準(zhǔn)版。瑞星升級保姆 2.30e for2007 本軟件只是躲過id驗證，直接啟動瑞星的升級程序,所有病毒庫數(shù)據(jù)都是直接讀取瑞星官方的，跟官方一秒不差。。這個軟件會被瑞星當(dāng)病毒查殺，其中原因你自己想想是為什么了瑞星升級寶寶 for瑞星2008 101a 可以免id無限次升級殺毒和防火墻,簡體中文綠色免費版 qq醫(yī)生 v1.5.6.201.0 是騰訊公司發(fā)布的針對qq帳號密碼被盜問題所提供的一款盜號木馬查殺工具。卡巴斯基(kaspersky) kav 7.0.1.321 mp1. 附帶可用key,麥田守望者漢化特別版卡巴斯基kis v8.0.0.99 beta 全中文安裝、支持中英文切換,麥田守望者漢化版。木馬克星2007 build 1230. 反黑客殺木馬工具，可以查殺8122種國際木馬，1053種密碼偷竊木馬.病毒庫更新至 20070111 360安全衛(wèi)士3.7.0.1005(1.0.1.1576). 擁有查殺流行木馬、清理惡評及系統(tǒng)插件，管理應(yīng)用軟件，系統(tǒng)實時保護(hù)，修復(fù)系統(tǒng)漏洞等. 木馬殺客2007 v18.18.34簡體中文綠色免費版全新一代的木馬殺客，能有效查殺最新流行的qq木馬、網(wǎng)絡(luò)游戲木馬、網(wǎng)頁木馬等。 nod32 國外很權(quán)威的防病毒軟件評測給了nod32很高的分?jǐn)?shù)。殺馬(defendio) v4.24.0.920. 添加了對大量新威脅的查殺,可快速殺除木馬軟件,簡體中文綠色免費版。 usbkill u盤防火墻 v8.5. 可強力清除病毒和設(shè)備安全移除,簡體中文綠色免費版惡意軟件清理助手 v2.77 build 015 用于清理流氓軟件，清理引擎已更新至2.65，帶廣告簡體綠色版 auto.exe專殺增強版 v2.10 采用自創(chuàng)的查殺分析引擎查殺,簡體中文綠色免費版 4444444444滿意請采納

5，什么是微內(nèi)核和宏內(nèi)核

微內(nèi)核與宏內(nèi)核比較內(nèi)核按照體系結(jié)構(gòu)分為兩類:微內(nèi)核(microkernel)與宏內(nèi)核(macrokernel). 微內(nèi)核的系統(tǒng)有WindowNT,Minix,Mach,etc.宏內(nèi)核的系統(tǒng)有Unix,Linux,etc.通過比較Minix和Linux來比較微內(nèi)核和宏內(nèi)核是很有意思的,因為當(dāng)年兩個系統(tǒng)的創(chuàng)始人對兩種內(nèi)核的優(yōu)劣有過爭論. 兩個系統(tǒng)的內(nèi)核是通過進(jìn)程的創(chuàng)建FORK的實現(xiàn)來比較,因為進(jìn)程的創(chuàng)建涉及到系統(tǒng)調(diào)用,內(nèi)存管理,文件管理等系統(tǒng)的主要方面.因此通過比較FORK的實現(xiàn)可以大致看到內(nèi)核的差別. 微內(nèi)核的代表:Minix 在Minix中，操作系統(tǒng)的內(nèi)核，內(nèi)存管理，系統(tǒng)管理都有自己的進(jìn)程表，每個部分的表包含了自己需要的域。表象是精確對應(yīng)的，為了保持同步，在進(jìn)程創(chuàng)建或結(jié)束時，這三個部分都要更新各自的表。由內(nèi)存管理器協(xié)調(diào)。系統(tǒng)啟動后,kernel,mm,fs系統(tǒng)進(jìn)程在各自的空間運行main()函數(shù)循環(huán)等待消息 While(TRUE) {… receive(ANY,&mm_in); …} 當(dāng)一個FORK傳給mmmain(),main()調(diào)用do_fork(),do_fork()函數(shù)把父進(jìn)程的data segment和stack segment創(chuàng)造了一個精確副本給子進(jìn)程,并把父進(jìn)程的text segment 與子進(jìn)程共享,然后在mm的進(jìn)程表mproc[]中添加新進(jìn)程，并設(shè)置各屬性。添加完后發(fā)送消息給kernel(sys_fork(…))和 fs(tell_fs(…)).,kernel中的函數(shù)sys_task()接收到系統(tǒng)信息，調(diào)用do_fork(message * m_ptr),copy parentproc struct to child.并設(shè)置進(jìn)程在內(nèi)核進(jìn)程表中的屬性。tell_fs()是內(nèi)存管理器與文件系統(tǒng)之間的接口，tell_fs(…)調(diào)用 _taskcall(…)，文件管理器接收到FORK系統(tǒng)消息，調(diào)用do_fork()函數(shù)，copy parentfproc struct to child.并設(shè)置進(jìn)程在文件進(jìn)程表中的屬性。這樣整個進(jìn)程的屬性就設(shè)置完成. 在Minix創(chuàng)建新進(jìn)程的過程中,可以看到一個很大特點,就是整個系統(tǒng)按功能分成幾個部分,各模塊之間利用消息機制通信,調(diào)用其他模塊的函數(shù)必須通過目標(biāo)模塊的守護(hù)進(jìn)程調(diào)用. 宏內(nèi)核的代表:Linux 在Linux中,進(jìn)程的結(jié)構(gòu)如下: Struct task_struct{ pid_t pid; pid_t pgrp; … /* filesystem information */ struct fs_struct *fs; /* memory management info*/ struct mm_struct *mm; … }; 在Linux進(jìn)程的結(jié)構(gòu)定義中,task_struct包含了所有的信息，包括進(jìn)程的內(nèi)存情況，文件系統(tǒng)情況。在創(chuàng)建新進(jìn)程時，系統(tǒng)調(diào)用sys_fork調(diào)用do_fork(…)函數(shù). int do_fork(unsigned long clong_flags,… ) { struct task_struct *p; p->pid = get_pid(clone_flags); … /* copy all the process information*/ copy_files(clone_flags,p); copy_fs(clone_flags,p); copy_mm(nr,clone_flags,p); … } 在創(chuàng)建進(jìn)程時，do_fork函數(shù)把所有的工作完成，分配pid…號，拷貝父進(jìn)程數(shù)據(jù)段，堆棧段，等等。Linux的進(jìn)程創(chuàng)建過程是一個完整的過程，直接調(diào)用其他模塊的函數(shù)，而不是消息傳遞。 Minix與Linux創(chuàng)建新進(jìn)程的過程比較可以看出二者之間的區(qū)別，Minix是建立在分模塊之上的，模塊之間以信息傳遞聯(lián)系。Linux內(nèi)部也是分模塊的，但在運行的時候，他是一個獨立的二進(jìn)制大映像，其模塊間的通訊是通過直接調(diào)用其他模塊中的函數(shù)實現(xiàn)的。宏內(nèi)核與微內(nèi)核的區(qū)別也就在這吧，微內(nèi)核是一個信息中轉(zhuǎn)站，自身完成很少功能，主要是傳遞一個模塊對另一個模塊的功能請求，而宏內(nèi)核則是一個大主管，把內(nèi)存管理，文件管理等等一股腦全部接管。從理論上來看，微內(nèi)核的思想更好些，微內(nèi)核把系統(tǒng)分為各個小的功能塊，降低了設(shè)計難度，系統(tǒng)的維護(hù)與修改也容易，但通信帶來的效率損失是個問題。宏內(nèi)核的功能塊之間的耦合度太高造成修改與維護(hù)的代價太高，不過在目前的Linux里面還不算大問題，因為Linux目前還不算太復(fù)雜，宏內(nèi)核因為是直接調(diào)用，所以效率是比較高的。

6，什么是微內(nèi)核技術(shù)SOS

操作系統(tǒng)微內(nèi)核技術(shù)研究 (國防科工委指揮技術(shù)學(xué)院北京101407) (版權(quán)歸原作者所有) 摘要文章介紹了作者在過擊5年中在微內(nèi)核技術(shù)上所做的工作．由于集成電路、計算機網(wǎng)絡(luò)、分布式處理、多機并行處理、容錯等技術(shù)的迅速發(fā)展，面向單處理機，采用內(nèi)核不可搶占技術(shù)的Unix操作系統(tǒng)已經(jīng)很難適應(yīng)硬件技術(shù)的發(fā)展．為了適應(yīng)以上技術(shù)的發(fā)展，Unix操作系統(tǒng)的內(nèi)核越做越大，越做越復(fù)雜．完全喪失了其初始設(shè)計目標(biāo)：系統(tǒng)短小精悍，容易理解．卡內(nèi)基梅隆大學(xué)在美國國防部、國家科學(xué)基金的資助下，于1986年推出了一個基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)Math．口：隨后．斯坦福大學(xué)等研究機構(gòu)紛紛發(fā)表了他們在這個領(lǐng)域所做的工作，各個大公司紛紛推出了基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)、D 微內(nèi)核技術(shù)已成為新一代操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的研究熱點．基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)和傳統(tǒng)操作系統(tǒng)相}匕，具有以下特點：① 內(nèi)核精巧．通常內(nèi)核只由任務(wù)管理、虛存管理和進(jìn)程間通信3個部分組成．傳統(tǒng)操作系統(tǒng)內(nèi)核中的許多部分都被移出內(nèi)核．采取服務(wù)器方式實現(xiàn)；② 面向多處理機和分布式系統(tǒng)．基于微內(nèi)核的操作系統(tǒng)，在內(nèi)核中引入了多處理機調(diào)度和管理機制，并引入了細(xì)粒度并發(fā)機制—— 線程，使得多個處理機可以在同一個任務(wù)中并行地執(zhí)行；③ 基于客戶／服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)．在微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)中，任務(wù)間通信機制—— 消息機制是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，操作系統(tǒng)的各種功能都以服務(wù)器方式實現(xiàn)，向用戶提供服務(wù)．用戶對服務(wù)器的請求是以消息傳遞的方式傳給服務(wù)器的． “八五”期間，耪們在國家“八五攻關(guān)項目的支持下，對操作系統(tǒng)微內(nèi)核技術(shù)進(jìn)行了探入研究，在微內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)、存儲管理技術(shù)、計時模型、微內(nèi)核系統(tǒng)擴展技術(shù)及微內(nèi)核操作系統(tǒng)原型系統(tǒng)構(gòu)造方面取得了一些研究成果．本文將介紹這些研究成果. 正文 1 微內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)度技術(shù) 與傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)內(nèi)核相比，微內(nèi)核調(diào)度系統(tǒng)中最突出的特征是增加了處理機和處理機集及線程的管理，并且向用戶提供了靈活的手段來控翩自己的程序在處理機上的運行．這與進(jìn)程相比，線程中所帶的資源很少，因此，創(chuàng)建線程和撤消線程的開銷就比進(jìn)程小．線程也稱為“輕進(jìn)程．在系統(tǒng)調(diào)度中，線程的切換開銷也比進(jìn)程步，但是不同任務(wù)中的線程切換會引起任務(wù)的切換，在這種情況下，線程和進(jìn)程的調(diào)度開銷就變成一樣了．為了優(yōu)化系統(tǒng)效率，減步由于線程切換而弓I起的任務(wù)切換，在調(diào)度算法中加入了以下代碼： IF (所選中的線程和當(dāng)前運行的城程屬于同一十任務(wù)) THEN 不做任務(wù)切換} ELSE進(jìn)行任務(wù)切換操作} 顯然，這種方法在某種情況下會對系統(tǒng)性能有所幫助，但是這種方法在很大程度上屬于一種“被動的，或者說是一種“碰運氣”的方法．另外，單純以線程為主的調(diào)度算法對用戶任務(wù)有失公平性，以線程為主的調(diào)度算法是完全參照傳統(tǒng)操作系統(tǒng)中的調(diào)度算法設(shè)計而成的．當(dāng)線程投入運行時，系統(tǒng)為它分配周定大小的時間片，系統(tǒng)中線程按時間片輪轉(zhuǎn)．這樣，就產(chǎn)生了公平性問題：如果一個任務(wù)中有兩個線程，那么，從理論上講，它將比只用一個線程實現(xiàn)的任務(wù)多獲得近1倍的處理機時間．在傳統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度系統(tǒng)中，一個用戶可以通過創(chuàng)建多個進(jìn)程來獲得更多的處理機調(diào)度機會，但是，它是建立在增加了創(chuàng)建進(jìn)程和進(jìn)程間通訊的系統(tǒng)開銷代價的基礎(chǔ)上的相比之下，創(chuàng)建線程的開銷非常小，同一任務(wù)間的線程之閉通訊開銷也很小為了解決上述問題，我們提出并實現(xiàn)了一種將傳統(tǒng)的任務(wù)和新的線程調(diào)度機翩相結(jié)合的方法：以任務(wù)為單位分配時間片(這樣可以保證調(diào)度的公平性)，在線程調(diào)度時，當(dāng)一個線程不是由于任務(wù)時間片用完的原因而放棄處理機時，只要系統(tǒng)中沒有高優(yōu)先級線程，就從本任務(wù)中選取線程，從而使得由線程切換而引起的任務(wù)切換操作開銷達(dá)到最小．從目前的發(fā)展來看，用戶任務(wù)的并行粒度越來越小，即用戶任務(wù)中的線程越來越多，而每個線程所執(zhí)行的操作會越來越步．因此，使用線程+任務(wù)的方法可以有效地減少單純的以線程為主的系統(tǒng)調(diào)度所引起的系統(tǒng)開銷． 2 微內(nèi)核虛擬存儲管理技術(shù) 微內(nèi)核虛擬存儲管理系統(tǒng)弓『入了存儲對象(Memory Object)的概念，將物理內(nèi)存看成外部存儲對象的(如磁盤)高速緩存(Cache)，實現(xiàn)了虛擬存儲器寫時拷貝(Copy onWrite)技術(shù)，引入了lazy evaluation技術(shù)．定義了虛擬存儲器和硬件存儲管理機制的接口(Pmap)，實現(xiàn)了與機器無關(guān)的虛擬存儲系統(tǒng)．虛擬存儲器寫時拷貝算法是微內(nèi)核虛擬存儲管理系統(tǒng)的核心算法．它的弓f入使得虛擬存儲器管理的效率大大提高了一步．但是，它的實現(xiàn)依賴于硬件存儲管理機制的頁面保護(hù)機制，對于一個具有寫時拷貝共享屬性的存儲區(qū)，其頁面保護(hù)被設(shè)置成寫保護(hù)．多個用戶可以共享的方式對它進(jìn)行讀操作，但是，當(dāng)用戶試圖對這塊區(qū)域進(jìn)行寫操作時，將產(chǎn)生寫保護(hù)故障，頁面故障管理程序?qū)橛脩暨M(jìn)程復(fù)制物理頁面．從而達(dá)到寫時拷貝的目的．在I386體系結(jié)構(gòu)下，只有用戶態(tài)頁面允許寫保護(hù)，在其他機器狀態(tài)下，硬件存取機制將繞過頁面保護(hù)機翩，直接對頁面進(jìn)行寫操作．在這種狀態(tài)下，寫時拷貝算法將失效．而在微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)中，可能有各種狀態(tài)下的服務(wù)器，如在內(nèi)核態(tài)下運行的服務(wù)器．為了解決這個問題。我們引入了寫時拷貝和訪問時拷貝(Copy oil Reference)相結(jié)合的算法．即在用戶態(tài)上使用寫時拷貝算法，在其他狀態(tài)下使用訪問時拷貝算法來替換寫時拷貝算法，以解決寫時拷周算法失效的問題．訪問時拷貝算法的實現(xiàn)依賴于頁面保護(hù)機制的映頁機制．這樣，在其他狀態(tài)下，在設(shè)置頁面保護(hù)時將寫保護(hù)改成映頁即可．新的方法在效率上比寫時拷貝算法低，但是比完全拷貝的方法高出許多，特別是與lazy evaluation技術(shù)相配合時效率會更高．由于微內(nèi)核提供的寫時拷貝算法是對用戶透明的，即對于用戶編寫的任何狀態(tài)下的服務(wù)器都將使用寫時拷貝算法．因此，在I386體系結(jié)構(gòu)下，在非用戶態(tài)上運行的用戶服務(wù)器有可能出錯，新的算法解決了這個問題． 3 微內(nèi)核計時模型在傳統(tǒng)操作系統(tǒng)中，為統(tǒng)計出每個進(jìn)程的處理機時間使用量的單元．系統(tǒng)計時一般是放在處理機時鐘中斷服務(wù)程序中．系統(tǒng) IF (當(dāng)前盎程處于用戶態(tài)) 增加當(dāng)前進(jìn)程的用戶奮處理機時間使用量在每個進(jìn)程結(jié)構(gòu)中都沒有統(tǒng)計進(jìn)程使用處理機時間般采用如下代碼段來進(jìn)行用戶進(jìn)程的時間統(tǒng)計． ELSE 增加當(dāng)前進(jìn)程的系統(tǒng)態(tài)處理機時聞使用量由于在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)提供的服務(wù)完全由操作系統(tǒng)內(nèi)核來完成。用戶通過系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入內(nèi)核來取得服務(wù)．因此，采用上述方法能比較準(zhǔn)確地統(tǒng)計出用戶所用的處理機時間．但是，這種計時方法是一種比較粗糙的計時方法．每次時鐘中斷時，它就將一個固定的時間片(時鐘中斷周期)加入披中斷的進(jìn)程中，而不管該進(jìn)程是否完全使用了這些處理機對向．由于這種方法實現(xiàn)起來非常簡單，系統(tǒng)開銷很小，幾乎所有的操作系繞都采用了這種方法．在新的操作系統(tǒng)中引入了細(xì)粒度的并行執(zhí)行部件—— 線程。對于線程的計時也采用了和進(jìn)程相同的方法．為了取得精確的處理機時同統(tǒng)計精度．一些新型操作系統(tǒng)弓『入了新的計時機制．如MACH 3．0中引^了基于時間戳的精確計時機制．在微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)下．傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)功能是通過服務(wù)器的方式來實現(xiàn)的．服務(wù)器和用戶任務(wù)一樣，也作為一個進(jìn)程運行．當(dāng)用戶進(jìn)程調(diào)用操作系統(tǒng)服務(wù)時，微內(nèi)核通過消息將系統(tǒng)服務(wù)的參數(shù)傳遞給操作系統(tǒng)服務(wù)器，由操作系統(tǒng)服務(wù)器來完成用戶請求，并將結(jié)果通過消息傳遞給用戶進(jìn)程．這樣，如果采用傳統(tǒng)的方法來進(jìn)行進(jìn)程的處理機時問統(tǒng)十。就會將操作系統(tǒng)為用戶提供服務(wù)所用的處理機時間記入服務(wù)器中．而不是用戶進(jìn)程中．為了解決這個問題，我們引^了委托線程的概念，建立了新的用戶進(jìn)程計時模型．在客戶／服務(wù)器模型中，用戶通過消息請求服務(wù)器的服務(wù)，服務(wù)器接收用戶的消息完成用戶的請求，再通過消息將結(jié)果傳給用戶．在這種體系結(jié)構(gòu)下，可看成用戶將自己的一部分工作委托給服務(wù)器完成，服務(wù)器是在為委托線程服務(wù)．當(dāng)用戶線程向服務(wù)器發(fā)出請求時，將用戶線程標(biāo)識傳遞給服務(wù)器，當(dāng)服務(wù)器中的某個線程處理這個請求時，將用戶線程標(biāo)識記^服務(wù)器線程結(jié)構(gòu)中的委托線程域中．在系統(tǒng)時鐘中斷服務(wù)程序中增加為委托線程計時的代碼。就可將操作系統(tǒng)服務(wù)器為用戶進(jìn)程限務(wù)的時同計算到用戶進(jìn)程中． IF(當(dāng)前線程結(jié)構(gòu)中有委托線程) IF(當(dāng)前線程赴于用戶態(tài)) 增加委托線程的用戶態(tài)赴理機時間使用量 ELSE 增加委托線程的系統(tǒng)態(tài)處理機時間使用量在多服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)下，一個用戶請求往往需要多個服務(wù)器的協(xié)同服務(wù)，如一個文件讀操作，需要文件服務(wù)器的服務(wù)，如果文件服務(wù)器發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存放在磁盤中，它就需要請求設(shè)備服務(wù)器的眼務(wù)，設(shè)備服務(wù)器實際上是在為用戶線程服務(wù)．因此，在多服務(wù)器情況下，當(dāng)一個服務(wù)器向另一個服務(wù)器發(fā)出請求時，必須將自己的委托線程標(biāo)識號傳遞給目標(biāo)服務(wù)器．這樣，操作系統(tǒng)為一個線程提供所有服務(wù)所使用的處理機時間都將計算到用戶線程中擊．為了完成以上功能，必須對微內(nèi)核的消息傳遞機制進(jìn)行擴充，使用戶在請求服務(wù)時能將線程的標(biāo)識傳遞給服務(wù)器，服務(wù)器在接收消息時能接收到委托線程標(biāo)識．所有這些操作必須對用戶透明．微內(nèi)核的消息傳遞機制由消息發(fā)送和消息接收兩部分組成．通過在這兩個原語中加入以下邏輯來實現(xiàn)委托線程標(biāo)識的發(fā)送和接收． SEND ： IF(當(dāng)前線程結(jié)構(gòu)中有委托線程標(biāo)識) 將委托線程標(biāo)識傳遞出去 ELSE 將當(dāng)前線程的標(biāo)識傳遞出擊 RECEIVE： IF(當(dāng)前線程是服務(wù)器) 將委托線程號放凡服務(wù)器線程結(jié)構(gòu) 在發(fā)送原語中，可將委托線程標(biāo)識從一個服務(wù)器傳遞到另一個服務(wù)器．在接收邏輯中，通過增加服務(wù)器標(biāo)識的判斷可以避免非服務(wù)器線程之間的偶發(fā)通訊而導(dǎo)致的用戶線程的計時錯誤． 4 結(jié)論微內(nèi)核技術(shù)是當(dāng)今操作系統(tǒng)發(fā)展的最新成果．在體系結(jié)構(gòu)方面，它采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)來描述操作系統(tǒng)內(nèi)核對象，提出并實現(xiàn)了基于客戶服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)．在算法方面，提出了許多高教新穎的算法，如線程及處理機調(diào)度算法、寫時拷貝算法、與硬件無關(guān)的存儲管理算法以及精確計時算法等等．在國產(chǎn)微內(nèi)核操作系統(tǒng)COSIX2．0的研制過程中，通過對國外微內(nèi)核技術(shù)的消化和研究，提出并實現(xiàn)了一些新的算法和模型，改進(jìn)了系統(tǒng)的性能，提高了系統(tǒng)的可靠性，做到了有所繼承，有所刨新目前，我們正在進(jìn)行基于微內(nèi)核的JAVA虛擬機，支持服務(wù)質(zhì)量(Quality of Services)的調(diào)度系統(tǒng)微內(nèi)核熱重啟(Hot Restart)技術(shù)的研究．以上內(nèi)容是我們一部分研究工作的總結(jié)．