什么是分层结构以及它在操作系统中的优势?


操作系统可以被分解成更小的部分,这种类型的操作系统称为 MS-DOS、UNIX 操作系统以及对计算机具有更大控制权的操作系统。

当使用分层结构时,我们可以将操作系统划分为不同的层,操作系统被分解成多个层,最底层为第 0 层,最高层为第 N 层,用户界面将所有层连接在一起。

分层结构中的不同层如下所示:

  • 第 0 层负责处理器的分配,它总是在中断发生或定时器到期时在进程之间切换。

  • 第 1 层的功能是内存管理。它在主存中为进程分配空间。

  • 第 2 层处理每个进程与操作员控制台之间的操作员-进程通信。

  • 第 3 层管理 I/O 设备并缓冲信息流。

  • 第 4 层处理用户程序。

  • 在第 5 层,系统操作员进程位于此处。

下图显示了操作系统中的分层结构:

优势

使用分层结构的优势如下:

  • 不同的操作系统能够重用您的层公开的功能。

  • 我们可以将层分布在多个物理层上。这可以通过提高性能(有时)、可扩展性和容错性来对您的操作系统产生非常好的影响。

  • 由于层之间耦合度低,因此更容易维护操作系统。

  • 更容易向操作系统添加更多功能。

  • 层使操作系统更容易测试。

  • 构建良好形成的层使操作系统中的方向更容易。

  • 拥有一个未分层的操作系统意味着您必须在一个地方处理所有安全威胁,这非常困难。

  • 拥有一个分布到多个层的操作系统使设计和实现变得容易得多。

  • 如果没有良好的部署计划,在分布式计算中将您的层分布到多个物理层并非易事。在创建分布式操作系统时,需要提前计划您的层。

功能

每层的函数如下所示:

功能
5操作员
4用户程序
3输入/输出管理
2操作员-进程管理
1内存和磁鼓管理
0处理器分配和多道程序设计

更新于:2021年11月29日

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