1、第七章現(xiàn)代操作系統(tǒng)的發(fā)展，本章內(nèi)容，7.1現(xiàn)代操作系統(tǒng)發(fā)展概述，7.2嵌入式操作系統(tǒng)，7.3分布式操作系統(tǒng)，7.1現(xiàn)代操作系統(tǒng)發(fā)展概述，7.1.1操作系統(tǒng)發(fā)展驅(qū)動力，7.1.2操作系統(tǒng)發(fā)展前景，7.1.1操作系統(tǒng)發(fā)展驅(qū)動力，驅(qū)動操作系統(tǒng)發(fā)展的因素主要可歸結(jié)為硬件技術(shù)更新和應(yīng)用需求擴展。硬件技術(shù)更新計算機設(shè)備更新；計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展；硬件成本的降低。2.擴大應(yīng)用需求促進了計算機技術(shù)的發(fā)展，也促進了操作系統(tǒng)的不斷更新和升級。7.1.2操作系統(tǒng)的發(fā)展前景，未來的操作系統(tǒng)應(yīng)具有以下新特點：更強的分布式處理能力；安全性和可靠性更高；符合開放式模式；更方便的用戶界面。本章，7.1現(xiàn)代操作系統(tǒng)發(fā)展概述7.

2、2嵌入式操作系統(tǒng)7.3分布式操作系統(tǒng)，7.2嵌入式操作系統(tǒng)，7.2.1嵌入式操作系統(tǒng)概述7.2.2嵌入式操作系統(tǒng)，7.2.1嵌入式系統(tǒng)概述，7 . 2 . 1嵌入式系統(tǒng)定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，基于計算機技術(shù)，可以定制軟硬件，并能適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本的要求，嵌入式系統(tǒng)是先進的計算機技術(shù)、半導體技術(shù)和電子技術(shù)與各行業(yè)具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。它包含的計算機不是通用計算機。組成：嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、支持硬件和嵌入式軟件組成。嵌入式處理器通常是單片機或微控制器；支持硬件主要包括存儲介質(zhì)、通信組件和顯示組件。嵌入式軟件包括支持硬件的驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)、支持軟件和應(yīng)用中間件。這些

3、軟件有機地結(jié)合在一起，形成系統(tǒng)專用的集成軟件。嵌入式系統(tǒng)與通用計算機系統(tǒng)在外觀、結(jié)構(gòu)、運行模式、開發(fā)平臺和應(yīng)用方面既有聯(lián)系又有區(qū)別。嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式軟件系統(tǒng)架構(gòu)，2。嵌入式操作系統(tǒng)仍然是一個操作系統(tǒng)，所以它也具有操作系統(tǒng)的基本功能。嵌入式操作系統(tǒng)最大的特點是定制化，可以提供配置或定制內(nèi)核等功能，并可以根據(jù)應(yīng)用需求有選擇地提供或不提供某些功能，從而降低系統(tǒng)開銷。嵌入式操作系統(tǒng)與應(yīng)用環(huán)境密切相關(guān)，因此可以從不同的角度對其進行分類。例如，從應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用范圍和實時性的角度對其進行分類。在本章中，7.1現(xiàn)代操作系統(tǒng)開發(fā)概述7.2嵌入式操作系統(tǒng)7.3分布式操作系統(tǒng)7.3分布式操作系統(tǒng)7.3.1分布

4、式系統(tǒng)概述7.3.2分布式操作系統(tǒng)簡介7.3.3四個多機系統(tǒng)的比較7.3.1分布式系統(tǒng)概述分布式系統(tǒng)的特征定義：分布式系統(tǒng)是由通過通信線路互連的多個處理器組成的松耦合系統(tǒng)。特點：分布；自主權(quán)；平行度；總的來說。分布式系統(tǒng)資源共享的優(yōu)勢幾個不同的節(jié)點通過通信網(wǎng)絡(luò)相互連接，一個節(jié)點上的用戶可以使用其他節(jié)點上的資源；加快計算速度：計算任務(wù)可以分成幾個并行運行的子任務(wù)，并分配到系統(tǒng)的不同節(jié)點上運行；高可靠性：如果系統(tǒng)中的一個節(jié)點發(fā)生故障，其他節(jié)點可以繼續(xù)運行，整個系統(tǒng)不會因為一個或幾個節(jié)點的故障而崩潰。并且具有良好的容錯性能。方便快捷的通信：系統(tǒng)中的所有節(jié)點通過通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，也可以實現(xiàn)節(jié)點間的遠程通信

5、。分布式系統(tǒng)的缺點可用軟件不足。系統(tǒng)軟件、編程語言、應(yīng)用程序和開發(fā)工具相對較少。存在通信網(wǎng)絡(luò)飽和或信息丟失以及網(wǎng)絡(luò)安全的問題。方便的數(shù)據(jù)共享也意味著機密數(shù)據(jù)很容易被竊取。盡管這些潛在的問題存在于分布式系統(tǒng)中，但是它們的優(yōu)點遠大于缺點，并且這些缺點正在被克服。因此，分布式系統(tǒng)仍然是研究、開發(fā)和應(yīng)用的方向。7.3.2分布式操作系統(tǒng)簡介，定義：分布式操作系統(tǒng)是在分布式系統(tǒng)上配置的通用操作系統(tǒng)。特點：分布式操作系統(tǒng)實現(xiàn)了對系統(tǒng)的全面控制，用戶可以像訪問本地資源一樣訪問遠程資源。它可以實現(xiàn)從虛擬單處理器系統(tǒng)到特定分布式系統(tǒng)的映射。分布式操作系統(tǒng)的功能：進程管理：應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)進程或計算的遷移，提供分布式互

6、斥和同步機制，并有處理死鎖的措施；通信管理：系統(tǒng)應(yīng)該提供一些通信機制，以便不同節(jié)點上的用戶或進程可以方便地交換信息，支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。資源管理：系統(tǒng)中的各種資源由分布式操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理和調(diào)度，如文件系統(tǒng)和內(nèi)存管理。7.3.3四種多機系統(tǒng)的比較，多處理器系統(tǒng)，多計算機系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分布式系統(tǒng)。多處理器系統(tǒng)每個節(jié)點只有一個中央處理器，所有外部設(shè)備都是共享的。這些處理器被放置在一個機箱中，它們共享相同的存儲器，并且它們彼此緊密耦合以實現(xiàn)通信。整個系統(tǒng)共享同一個操作系統(tǒng)。從用戶的角度來看，它是一個虛擬的單處理器。整個系統(tǒng)只有一個運行隊列，共享同一個文件系統(tǒng)。整個系統(tǒng)在集中管理模式下運行。多計算機系統(tǒng)也稱

7、為集群計算機系統(tǒng)或COWS系統(tǒng)。除了中央處理器，每個節(jié)點都有本地內(nèi)存、網(wǎng)卡，有時還有硬盤用于分頁。除磁盤外，外部設(shè)備是共享的。通常，整個系統(tǒng)放在一個房間里。每個節(jié)點通過專用高速網(wǎng)絡(luò)相互連接。多臺計算機的每個節(jié)點運行相同的操作系統(tǒng)。每個節(jié)點都有自己的流程。不同節(jié)點上的進程通過發(fā)送消息進行通信。整個系統(tǒng)共享同一個文件系統(tǒng)，并以集中方式進行管理。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的每個節(jié)點都是一臺完整的計算機，不僅有中央處理器和內(nèi)存，還有一套完整的設(shè)備。系統(tǒng)中的每個節(jié)點可能分散在很廣的地理范圍內(nèi)，甚至是全球范圍內(nèi)。通過傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等。)，它們相互連接以實現(xiàn)松耦合。每個節(jié)點都有自己的本地操作系統(tǒng)，可以是不同的；將網(wǎng)絡(luò)軟件添加到本地操作系統(tǒng)，形成網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。每個節(jié)點都有自己的文件系統(tǒng)。每個節(jié)點通過共享文件相互通信。因為每個節(jié)點都是一個自治系統(tǒng)，所以它有自己的運行隊列。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中沒有進程遷移功能。分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng)有許多類似于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點，例如，每個節(jié)點都是一個自治系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)松散耦合，沒有共享內(nèi)存。分布式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有明顯的區(qū)別。例如，在用戶