计算机操作系统小结.

1、第第1-2章章第一部分第一部分 小结小结1、计算机基本组成、计算机基本组成处理器处理器存储器存储器输入输出模块输入输出模块系统总线系统总线运算器运算器控制器控制器存储器存储器输入输出设备输入输出设备2、处理器寄存器处理器寄存器用户可见寄存器：对所有用户可见数据寄存器；地址寄存器；索引寄存器；段指针；栈指针控制和状态寄存器：操作系统使用程序计数器PC：存放下一次要取的指令的地址指令寄存器IR：存放最近获取的指令内容MBR，MAR， I/OBR，I/OARPSW(PS)3、指令执行无中断有中断4、中断CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中，系统出现了一个

2、必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。 中断大大提高了处理器和I/O设备的利用率。中断的分类：中断（interruption）：又称外中断，指由当前指令之外的事件引起的中断，不是当前指令所期待的。如时钟中断、外围设备的I/O结束中断等。中断可以根据优先级处理，也可被屏蔽。异常（exception）：又称内中断、陷入(trap)，指由当前指令引起的，比如当前指令是系统调用，或当前指令产生除零错误、溢出、非法访问等。异常不能被屏蔽。中断处理过程：（假设某设备完成了一次（假设某设备完成了一次I/O操作）操作）硬件硬件部分：部分：设备控制器给处

3、理器发送一个中断信号；设备控制器给处理器发送一个中断信号；处理器结束当前指令执行；处理器结束当前指令执行；处理器对中断进行测定，并向该设备控制器发送中断应答信号；处理器对中断进行测定，并向该设备控制器发送中断应答信号；处理器将处理器将PSW和和PC压入系统栈；压入系统栈；处理器把响应此中断的中断处理器入口地址装入处理器把响应此中断的中断处理器入口地址装入PC中。中。软件部分：处理器按照软件部分：处理器按照PC中的内容进行取指中的内容进行取指-执行过程。执行过程。保存其余现场信息，一些通用寄存器；保存其余现场信息，一些通用寄存器；处理中断；处理中断；中断处理结束，恢复被保存的寄存器的值；中断处理

4、结束，恢复被保存的寄存器的值；恢复恢复PSW和和PC的值。的值。中断返回中断：如果是外中断，总是返回下一条指令。断点为刚执行完的那条指令，程序计数器所指的地址为恢复点，即下一跳指令的地址。异常：根据产生异常的原因不同而不同。如果是系统调用，则返回下一条指令；如果是缺页等原因，则返回当前指令。多中断处理禁止多中断：即中断屏蔽。在中断处理期间，不允许响应新的中断；指定优先级：在中断处理期间，可响应优先级更高的新中断；5、存储器需要在容量、存取速度和价格之间进行折中；基于程序局部性原理，形成了层次型存储器结构空间局部性(Spatial locality)：执行的指令在内存中的存储地址呈现聚簇；时间局

5、部性(Temporal locality): 处理器操作的空间很快被再次用到。高速缓冲存储器：对操作系统不可见。处理器在取指令时要访问存储器，此外还要存取操作数或结果。处理器受到存储周期的限制。由于成本太高，存储器的构造技术无法与处理器中的寄存器的构造技术相同。因此，利用程序的局部性原理，在处理器和利用程序的局部性原理，在处理器和主存储器之间提供一个容量小而速度快的存储器，主存储器之间提供一个容量小而速度快的存储器，称为高速缓冲存储器称为高速缓冲存储器。6、I/O通信技术可编程I/O中断驱动I/ODMA可编程I/O向设备控制器发向设备控制器发出一条出一条I/O指令指令启动输入设备输入数据，并初

6、始化其状态寄存器值读取设备控制器读取设备控制器状态寄存器值状态寄存器值状态？状态？出错处理出错处理出错未就绪就绪从设备控制器数从设备控制器数据寄存器读入字据寄存器读入字将字传送和写入将字传送和写入内存指定单元内存指定单元传送完成？传送完成？下条指令下条指令完成未完成CPU设备控制器设备控制器设备控制器设备控制器 CPU设备控制器设备控制器 CPUCPU内存内存缺点：缺点：如果如果I/O 设备忙，设备忙，CPU会进行忙测试，即不断查询会进行忙测试，即不断查询I/O 的准备情况，终止了原程序的执行。的准备情况，终止了原程序的执行。CPU 在反复查询过在反复查询过程中，浪费了宝贵的程中，浪费了宝贵的

7、CPU 时间；时间；I/O 准备就绪后，准备就绪后，CPU 参与数据的传送工作，此时参与数据的传送工作，此时CPU 也不能执行原程序。也不能执行原程序。CPU 和和I/O设备串行工作，使主机不能充分发挥效率，设备串行工作，使主机不能充分发挥效率，外围设备也不能得到合理使用，整个系统的效率很低。外围设备也不能得到合理使用，整个系统的效率很低。中断驱动I/O向设备控制器发向设备控制器发出一条出一条I/O指令指令启动输入设备输入数据，并初始化其状态寄存器值读取设备控制器读取设备控制器状态寄存器值状态寄存器值状态？状态？出错处理出错处理出错就绪从设备控制器数从设备控制器数据寄存器读入字据寄存器读入字将

8、字传送和写入将字传送和写入内存指定单元内存指定单元传送完成？传送完成？下条指令下条指令完成未完成CPU设备控制器设备控制器设备控制器设备控制器 CPU设备控制器设备控制器 CPUCPU内存内存CPU作其它事作其它事中断中断优点：优点：CPU的利用率大大提高的利用率大大提高能支持多道程序和设备的并行操作能支持多道程序和设备的并行操作缺点：缺点：由于在由于在I/O控制器的数据缓冲寄存器装满数据之后将会发生中断，而控制器的数据缓冲寄存器装满数据之后将会发生中断，而且数据缓冲寄存器通常较小（因为一般是以字为单位传送），因此在一且数据缓冲寄存器通常较小（因为一般是以字为单位传送），因此在一些数据传送过程

9、中，发生中断次数较多，这将耗去大量的些数据传送过程中，发生中断次数较多，这将耗去大量的CPU处理时间。处理时间。现代计算机系统通常配置各种各样的外围设备。如果这些设备通过现代计算机系统通常配置各种各样的外围设备。如果这些设备通过中断处理方式进行并行操作，则由于中断次数的急剧增加而造成中断处理方式进行并行操作，则由于中断次数的急剧增加而造成CPU无无法响应中断，出现数据丢失现象。法响应中断，出现数据丢失现象。DMA如果I/O设备能直接与主存交换数据而不占用CPU，CPU的利用率还可提高，这就是DMA方式。DMA方式又称直接存取(Direct Memory Access)方式，是一种完全由硬件执行

10、I/O数据交换的工作方式。它既考虑到中断的响应，同时又节约中断开销。此时，DMA控制器代替CPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPU，直接在内存和外围设备之间成批进行。q数据传输单位数据块q数据传输途径设备内存qCPU干预限于数据块传送开始与结束q通过总线窃取完成一次数据传输向向DMA控制器发控制器发出一条出一条I/O指令指令启动输入设备输入数据，并初始化其状态寄存器值读取读取DMA控制器控制器状态寄存器值状态寄存器值下条指令下条指令CPUDMA控制器控制器DMA控制器控制器 CPUCPU作其它事作其它事中断中断优点： 减少了CPU 对I/O 的干预，已经从字（字节）为单位的干预减少到以

11、数据块为单位的干预。 每次CPU 干预时，并不要做数据拷贝，仅仅需要发一条启动I/O 指令，以及完成I/O 结束中断处理。缺点： 每发出一次I/O 指令，只能读写一个数据块，如果用户希望一次读写多个离散的数据块，并能把它们传送到不同的主存区域，或相反时，则需要由CPU 分别发出多条启动I/O 指令及进行多次I/O 中断处理才能完成7、操作系统的定义操作系统操作系统是管理系统资源、控制程序执行，改善人机是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软用户有效使用计算机提

12、供良好运行环境的一种系统软件。件。 操作系统目标操作系统目标：方便：操作系统使计算机更易于使用有效：高效的使用计算机的各种资源，提高系统资源利用率与吞吐量等；可扩展性：引入新功能特权指令、核心态和用户态指令非特权指令：操作系统和用户都能使用的指令特权指令：只能由操作系统使用的指令CPU工作状态核心态：管态，可以执行所有指令用户态：目态，只能执行非特权指令操作系统作为用户与计算机之间的接口操作系统作为用户与计算机之间的接口操作系统是对计算机硬件系统的第一次扩充，屏蔽了很多硬件系统，使得用户可以更方便的使用计算机。操作系统为用户提供了操作系统为用户提供了2种接口：种接口：程序接口： 系统调用操作接

13、口：命令级接口系统调用系统调用( (程序接口程序接口) )操作命令操作命令操作系统操作系统裸裸 机机 应用程序应用程序命令管理命令管理( (作业接口作业接口) )程序接口也叫系统调用，程程序接口也叫系统调用，程序利用这个接口可以调用操序利用这个接口可以调用操作系统的服务和功能。作系统的服务和功能。操作接口也称作业级接口，操作接口也称作业级接口，包括命令，图形用户界面，包括命令，图形用户界面，JCL等等（1）系统调用）系统调用系统调用：操作系统提供给用户系统调用：操作系统提供给用户( (一般是程序员一般是程序员) )的接的接口。系统调用是用户进程进入内核的接口层，它本身口。系统调用是用户进程进入

14、内核的接口层，它本身并非内核函数，但它是由内核函数实现，进入内核后，并非内核函数，但它是由内核函数实现，进入内核后，不同的系统调用会找到各自对应的内核函数，这些内不同的系统调用会找到各自对应的内核函数，这些内核函数被称为系统调用的核函数被称为系统调用的“服务例程服务例程”。比如系统调。比如系统调用用getpidgetpid实际调用了服务例程为实际调用了服务例程为sys_getpid(),sys_getpid(),或者说或者说系统调用系统调用getpidgetpid是服务例程是服务例程sys_getpid()sys_getpid()的的“封装例封装例程程”。应用程序、库函数、系统调用的调用关系链

15、应用程序、库函数、系统调用的调用关系链调用调用fprintf( )fprintf( )应用程序应用程序C C函数库函数库内核内核系统调用处理程序系统调用处理程序C C库中的库中的fprintf( )fprintf( )封装程序封装程序用户态用户态核心态核心态sys_write( )sys_write( )内核函数内核函数系统调用的处理过程 System CallSystem Call用户程序用户程序A A0 0SUBSUB0 0SUBSUB1 1SUBSUBi iSUBSUBn nA A1 1A Ai iA An n系统调用处理子程序系统调用处理子程序取系统功能号取系统功能号找入口地址表找入口

16、地址表相应入口地址相应入口地址结束处理结束处理恢复现场恢复现场A A0 0A A1 1A Ai iA An n保护保护CPUCPU现场现场陷入指令陷入指令系统调用陷入机构系统调用陷入机构入口地址表入口地址表API、系统调用、内核函数的区别、系统调用、内核函数的区别APIAPI：提供提供给应用程序的接口，一组函数，是与程序员进行给应用程序的接口，一组函数，是与程序员进行直接交互的直接交互的。运行在用户态。运行在用户态。系统系统调用：调用：是操作系统中预先编制的一些不同功能的子程是操作系统中预先编制的一些不同功能的子程序，通过这些程序可以取得操作系统的服务。需要运行在序，通过这些程序可以取得操作系

17、统的服务。需要运行在核心态，通过访管软中断切换到核心态。核心态，通过访管软中断切换到核心态。内核函数内核函数: :内内核函数是在内核中实现。虽然系统调用是用户核函数是在内核中实现。虽然系统调用是用户进程进入内核的唯一途径，但是系统调用函数内部并不真进程进入内核的唯一途径，但是系统调用函数内部并不真正实现其功能，而是通过对内核函数的封装。也就是说，正实现其功能，而是通过对内核函数的封装。也就是说，用户程序通过某个系统调用进入内核后，会接着去执行这用户程序通过某个系统调用进入内核后，会接着去执行这个系统调用对应的内核函数个系统调用对应的内核函数。API可能和系统调用的形式是一样的: 如read()

18、函数就和read()系统调用的调用形式是一致的。几个不同的API可能调用了同一个系统调用：如linux的libc库实现了内存分配和释放的函数malloc()、calloc()、和free()。这几个函数的实现都调用了brk()系统调用；一个API的实现调用了好几个系统调用。有些API甚至不需要任何的系统调用：因为不需要内核提供服务，如计算整数绝对值的abs()函数。 (2)(2)作业接口与操作命令作业接口与操作命令 操作接口：也称命令级接口。操作接口：也称命令级接口。脱机：脱机：JCL联机：命令、联机：命令、窗口、菜单窗口、菜单作业，就是用户一次请求计算机系统为它完成任务所进作业，就是用户一次

19、请求计算机系统为它完成任务所进行的工作总和。行的工作总和。作业步，就是处理作业的各个独立的子任务，系统可以作业步，就是处理作业的各个独立的子任务，系统可以创建若干进程完成各作业步的计算。创建若干进程完成各作业步的计算。操作系统作为资源的管理者一个计算机系统的资源分为四类：处理器、存储器、I/O设备以及信息(数据和程序)。OS的主要功能也正是针对这四类资源进行有效的管理处理机管理，用于分配和控制处理机；存储器管理，主要负责内存的分配与回收； I/O设备管理，负责I/O设备的分配与操纵；文件管理，负责文件的存取、共享和保护。操作系统的易扩展性操作系统的易扩展性操作系统要进化的原因：操作系统要进化的

20、原因：提高资源利用率如批处理系统、Spooling、虚拟内存等；硬件升级以及新型硬件的不断出现如芯片16-32-64新的服务：单用户-多用户；图形化用户界面计算机系统结构的发展：单CPU-多CPU；网络纠正错误：8、操作系统的发展人工人工处理处理阶段阶段单道批处理单道批处理多多道批处理道批处理分时分时实时实时通用操作系统：兼有多道、分时、实时通用操作系统：兼有多道、分时、实时网络网络嵌入式嵌入式分布式分布式（1 1）并发性）并发性并行性并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；是指两个或多个事件在同一时刻发生； 并发性并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。是指两个或多个事件在同一时间间隔

21、内发生。 在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行，故微观时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行，故微观上这些程序只能是分时地交替执行。上这些程序只能是分时地交替执行。 倘若在计算机系统中有多个处理机，则这些可以并发执行的程序便可倘若在计算机系统中有多个处理机，则这些可以并发执行的程序便可被分配到多个处理机上，实现并行执行，即利用每个处理机来处理一个可被分配到多个处理机上，实现并行执行，即利用每个处理机来处理一个可并发执行的程序，这样，多个程

22、序便可同时执行。并发执行的程序，这样，多个程序便可同时执行。 9 9、操作系统的基本特性、操作系统的基本特性 （2 2） 共享性共享性u 互斥互斥共享方式共享方式系统中的某些资源，如打印机、磁带机，虽然它们可以提供给多个进系统中的某些资源，如打印机、磁带机，虽然它们可以提供给多个进程程(线程线程)使用，但为使所打印或记录的结果不致造成混淆，应规定在一段使用，但为使所打印或记录的结果不致造成混淆，应规定在一段时间内只允许一个进程时间内只允许一个进程(线程线程)访问该资源。访问该资源。u 同时同时访问方式访问方式允许在一段时间内由多个进程允许在一段时间内由多个进程“同时同时”对它们进行访问。这里所

23、谓的对它们进行访问。这里所谓的“同时同时”，在单处理机环境下往往是宏观上的，而在微观上，这些进程可，在单处理机环境下往往是宏观上的，而在微观上，这些进程可能是交替地对该资源进行访问。典型的可供多个进程能是交替地对该资源进行访问。典型的可供多个进程“同时同时”访问的资源访问的资源是磁盘设备，若干个用户同时访问同一个文件。是磁盘设备，若干个用户同时访问同一个文件。并发并发和和共享共享是操作系统的两个最基本的特征，是操作系统的两个最基本的特征，它们又是互为存在的条件。它们又是互为存在的条件。一方面，资源共享是以程序一方面，资源共享是以程序(进程进程)的并发执行的并发执行为条件的，若系统不允许程序并发

24、执行，自然不存为条件的，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题；在资源共享问题；另一方面，若系统不能对资源共享实施有效另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，协调好诸进程对共享资源的访问，也必然影管理，协调好诸进程对共享资源的访问，也必然影响到程序并发执行的程度，甚至根本无法并发执行。响到程序并发执行的程度，甚至根本无法并发执行。 （3 3） 虚拟虚拟性性u 虚拟虚拟处理机技术处理机技术利用多道程序设计技术，把一台物理上的处理机虚拟为多台逻辑上利用多道程序设计技术，把一台物理上的处理机虚拟为多台逻辑上的处理机，在每台逻辑处理机上运行一道程序。我们把用户所感觉到的的处理机，在每台逻

25、辑处理机上运行一道程序。我们把用户所感觉到的处理机称为虚拟处理器。处理机称为虚拟处理器。 u 虚拟虚拟设备技术设备技术通过虚拟设备技术，将一台物理通过虚拟设备技术，将一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑上的设备虚拟为多台逻辑上的I/O设备，设备，并允许每个用户占用一台逻辑上的并允许每个用户占用一台逻辑上的I/O设备，这样便可使原来仅允许在一设备，这样便可使原来仅允许在一段时间内由一个用户访问的设备段时间内由一个用户访问的设备(即临界资源即临界资源)，变为在一段时间内允许多，变为在一段时间内允许多个用户同时访问的共享设备。个用户同时访问的共享设备。以上以上均基于时分复用技术。均基于时分复用技术。u虚

26、拟虚拟磁盘技术磁盘技术 通常在一台机器上只配置一台硬盘。我们可以通过虚拟磁盘技术将通常在一台机器上只配置一台硬盘。我们可以通过虚拟磁盘技术将一台硬盘虚拟为多台虚拟磁盘，这样使用起来既方便又安全。即将硬盘一台硬盘虚拟为多台虚拟磁盘，这样使用起来既方便又安全。即将硬盘划分为若干个卷，例如划分为若干个卷，例如1、2、3、4四个卷，再通过安装程序将它们分别四个卷，再通过安装程序将它们分别安装在安装在C、D、E、F四个逻辑驱动器上，这样，机器上便有了四个虚拟四个逻辑驱动器上，这样，机器上便有了四个虚拟磁盘。当用户要访问磁盘。当用户要访问D盘中的内容时，系统便会访问卷盘中的内容时，系统便会访问卷2中的内容

27、中的内容。u虚拟存储器虚拟存储器技术技术 利用存储器的空闲空间来存放其它的程序，以提高内存的利用率。同利用存储器的空闲空间来存放其它的程序，以提高内存的利用率。同时，引入虚拟存储技术，使一道程序通过时分复用方式，在远小于它的时，引入虚拟存储技术，使一道程序通过时分复用方式，在远小于它的内存空间中运行。内存空间中运行。以上以上均基于空分复用技术。均基于空分复用技术。（4 4） 异步性异步性由于资源等因素的限制，多道程序设计的操作系统中，进程的执行通由于资源等因素的限制，多道程序设计的操作系统中，进程的执行通常都不是常都不是“一气呵成一气呵成”，而是以，而是以“停停走走停停走走”的方式运行。的方式

28、运行。 进程是以人们不可预知的速度向前推进进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性。尽管如，此即进程的异步性。尽管如此，但只要在操作系统中配置有完善的进程同步机制，且运行环境相同，此，但只要在操作系统中配置有完善的进程同步机制，且运行环境相同，作业经多次运行都会获得完全相同的结果。因此，异步运行方式是允许的，作业经多次运行都会获得完全相同的结果。因此，异步运行方式是允许的，而且是操作系统的一个重要特征。而且是操作系统的一个重要特征。10、操作系统体系结构整体式结构层次式结构虚拟机结构客户服务器及微内核结构（1）整体式结构的操作系统）整体式结构的操作系统 操作系统的操作系统的整体式结

29、构整体式结构又叫模块组合法，早期操作系统又叫模块组合法，早期操作系统(如如IBM操作系统操作系统)采用这种结构设计方法，采用这种结构设计方法， 基本思想与步骤：基本思想与步骤：把模块作为操作系统的基本单把模块作为操作系统的基本单位，位，按照功能需要按照功能需要（不是根据程序和数据的特性）（不是根据程序和数据的特性）把整个系统分为若干模块（还可以再分子模块），把整个系统分为若干模块（还可以再分子模块），每个模块具有一定独立功能，若干个关联模块协作每个模块具有一定独立功能，若干个关联模块协作完成某个功能。明确各个模块之间的接口关系，各完成某个功能。明确各个模块之间的接口关系，各个模块间可以不加控制

30、，自由调用，数据多数作为个模块间可以不加控制，自由调用，数据多数作为全程量使用。模块之间需要传递参数或返回结果时，全程量使用。模块之间需要传递参数或返回结果时，其个数和方式也可以根据需要随意约定；然后分别其个数和方式也可以根据需要随意约定；然后分别设计、编码、调试各个模块。最后所有模块连结成设计、编码、调试各个模块。最后所有模块连结成一个完整的系统。一个完整的系统。优点：优点：结构紧密，组合方便，对不同环境和用户的不同需求，结构紧密，组合方便，对不同环境和用户的不同需求，可以组合不同模块来满足，灵活性大；可以组合不同模块来满足，灵活性大；针对某个功能，可用最有效的算法和任意调用其他模针对某个功

31、能，可用最有效的算法和任意调用其他模块中的过程来实现，系统效率较高块中的过程来实现，系统效率较高由于划分了模块，设计和编码可以并行进行，加快了由于划分了模块，设计和编码可以并行进行，加快了其研制过程。其研制过程。缺点：缺点：模块独立性差，模块之间联系多，调用关系复杂，容模块独立性差，模块之间联系多，调用关系复杂，容易形成多循环调用，系统结构不清晰，正确性难以保易形成多循环调用，系统结构不清晰，正确性难以保证，可靠性低，系统功能进行增删改难证，可靠性低，系统功能进行增删改难把操作系统划分为内核和若干模块（或进程），这些模把操作系统划分为内核和若干模块（或进程），这些模块（或进程）按功能的调用次序

32、排列成若干层次，各层之块（或进程）按功能的调用次序排列成若干层次，各层之间只能是单向依赖或单向调用关系，这样不但系统结构清间只能是单向依赖或单向调用关系，这样不但系统结构清晰，而且不构成循环。晰，而且不构成循环。（2） 层次式结构的操作系统层次式结构的操作系统优点：优点：整体问题局部化，系统的正确性可通过各层正确性来整体问题局部化，系统的正确性可通过各层正确性来保证。保证。增加、修改或替换层次不影响其他层次，有利于系统增加、修改或替换层次不影响其他层次，有利于系统的维护和扩充。的维护和扩充。缺点：缺点：层次结构是分层单向依赖的，必须要建立模块（进程）层次结构是分层单向依赖的，必须要建立模块（进

33、程）间的通信机制，系统花费在通信上的开销较大，系统间的通信机制，系统花费在通信上的开销较大，系统的效率也就会降低。的效率也就会降低。最早尝试虚拟机系统的是最早尝试虚拟机系统的是IBM公司的公司的CP/CMS，后来改名，后来改名为为VM/370，该系统的后继产品今天仍然在，该系统的后继产品今天仍然在IBM S/390等大等大型主机上广泛使用。型主机上广泛使用。该系统基于如下思想，一个分时系统应该提供：该系统基于如下思想，一个分时系统应该提供：多道程序多道程序 一个具有比裸机更方便、界面扩展的计算机一个具有比裸机更方便、界面扩展的计算机（3）虚拟机结构的操作系统）虚拟机结构的操作系统物理计算机资源

34、通过多重化和共享技术可改变成多个虚拟机。物理计算机资源通过多重化和共享技术可改变成多个虚拟机。其实质是物理计算机的逻辑复制品。其实质是物理计算机的逻辑复制品。基本做法：基本做法：CPUCPU调度程序使各个进程共享物理调度程序使各个进程共享物理CPUCPU，即多重化，即多重化出多个出多个CPUCPU，每个进程分得一个；每台虚拟机的磁盘是通过划，每个进程分得一个；每台虚拟机的磁盘是通过划分物理磁盘形成的。最终，每个虚拟计算机包含有核心态分物理磁盘形成的。最终，每个虚拟计算机包含有核心态/ /用用户态、中断、户态、中断、CPUCPU、内存等物理计算机具有的全部。、内存等物理计算机具有的全部。每台虚拟

35、机都与裸机完全一样，所以每台虚拟机可以运行裸每台虚拟机都与裸机完全一样，所以每台虚拟机可以运行裸机能够运行的任何操作系统机能够运行的任何操作系统 运行CMS的VM370虚拟机器程序设计接口进程内核虚机器硬件进程内核进程内核虚拟机概念结构 CMS CMS CMS 370虚拟机系统调用陷入陷入I/O指令VM370 370裸机（4）客户）客户/服务器与微服务器与微内核结构操作系统内核结构操作系统从操作系统中去掉尽可能多的东西，而只留一个从操作系统中去掉尽可能多的东西，而只留一个最小的核心。所以最小的核心。所以客户客户/服务器系统是一种服务器系统是一种“微内核微内核”的结构的结构。大多数操作系统功能由用户进程来实现。为