【摘要】： 微內(nèi)核技術與傳統(tǒng)的宏內(nèi)核相比,微內(nèi)核將操作系統(tǒng)服務及驅(qū)動移出內(nèi)核的模塊化設計大大提高了操作系統(tǒng)的可靠性,安全性,可擴展性和移植性,體現(xiàn)出操作系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢,因此,微內(nèi)核技術也逐漸成了研究的熱點,在未來操作系統(tǒng)的發(fā)展中將發(fā)揮著巨大的作用。 目前,微內(nèi)核還沒有形成一個標準,基本上還處在策略研究層面上。影響其發(fā)展的最大因素就是性能低下,而最大影響性能的地方在于頻繁的地址空間切換和在此基礎之上的進程間通信的速度過慢。本文在分析研究了現(xiàn)有微內(nèi)核優(yōu)缺點的情況下,主要在優(yōu)化微內(nèi)核的地址空間架構的基礎上,來改進進程間通信和地址空間切換的效率,并研究設計了自己的微內(nèi)核——MyOS。 本文的主要研究內(nèi)容包括: (1)研究了現(xiàn)有的微內(nèi)核結構,真正從微內(nèi)核的角度去思考問題,研究并設計了一種新的微內(nèi)核結構,并在此基礎之上對部分性能做了測試。 (2)研究了現(xiàn)有微內(nèi)核進程間通信的性能,采用臨時映射拷貝的方法對進程間通信的主要手段——消息傳遞做出了改進。 (3)研究并實現(xiàn)了微內(nèi)核的內(nèi)存管理服務:微內(nèi)核內(nèi)部的地址空間管理和微內(nèi)核外的內(nèi)存管理服務。并針對微內(nèi)核的結構設計,通過引入小地址空間概念,對地址空間的設計做出了改進。 在系統(tǒng)測試中,MyOS表現(xiàn)出了良好的性能,但距離操作系統(tǒng)的實際應用尚有距離。在以后的工作中我們將不斷改進系統(tǒng)設計及其功能,完善系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
【圖文】：

用用戶進程程程用戶進程程程用戶進程程程用戶進程程程 程箱娜硬圖2一 3Myos的結構設計在MyoS微內(nèi)核中只實現(xiàn)了以下幾種基本的機制:(l)地址空間管理。不同的進程運行在相互獨立的地址空間，地址空間的相互隔離能夠有效的隔離錯誤和保護數(shù)據(jù)，地址空間隔離的基本機制由硬件的MMU[33](內(nèi)存管理單元)模塊來實現(xiàn)，內(nèi)核作為硬件的直接支配者，直接管理著MMIJ模塊。內(nèi)核只實現(xiàn)最基本的管理，他只為上層服務提供最基本的地址空間映射原語，僅僅是完成物理地址到虛擬地址的映射，而具體的映射策略則由上層服務來完成。(2)中斷管理。中斷的響應必須在高特權級下，因此，內(nèi)核必須提供對中斷的管理，但是，內(nèi)核內(nèi)部并不提供對中斷的具體處理，內(nèi)核只提供對中斷的封裝，將中斷封裝成一條消息

個塊K肖l才尹|l|||圖4一 8Cache/主存儲器結構圖中有一個相對比較大而比較慢的主存儲器和一個較小較快的cache存儲器，。ache包含一部分主存儲器的副本。當處理器試圖度曲存取器中的一個字時，進行一次檢查以確定這個字是否在cachc中。如果在，該字被傳遞給處理器;如果不在，則由固定數(shù)目的字組成的一塊主存儲器被讀入cache，然后該字被傳遞給處理器。由于訪問局部性現(xiàn)象的存在，，當一塊數(shù)據(jù)被取入cache滿足依次存儲器訪問時，很有可能下一次是訪問該塊中的其他字。圖4一8描述了cache/主存儲器系統(tǒng)的結構。主存儲器由2”個可尋址的字組成，每個字有一個唯一的n位地址�；谟成涞哪康�
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP332

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 王世鈾,郭福順,臧天儀;微核心操作系統(tǒng)的結構對性能的影響[J];計算機研究與發(fā)展;1999年01期

2 付長冬,孟慶余,潘清;基于微內(nèi)核的操作系統(tǒng)綜述[J];計算機工程與科學;1997年03期

3 劉福巖,尤晉元;一種提高微內(nèi)核效率的有效方法[J];上海交通大學學報;2000年07期

本文編號：2663224