2.9 操作系统的未来发展趋势
随着计算机不断普及,操作系统的功能会变得越来越复杂。在这种趋势下,操作系统的发展将面临两个方向的选择:一是向微内核方向发展,二是向大而全的全方位方向发展。微内核操作系统虽然有不少人在研究,但在工业界获得的承认并不多。这方面的代表是MACH系统。在工业界来说,操作系统是向着多功能、全方位方向发展。Windows XP操作系统现在有4000万行代码,Windows 7的代码规模更大,某些Linux版本有2亿行代码,SOLARIS的代码行数也在不断增多。鉴于大而全的操作系统管理起来比较复杂,现代操作系统采取的都是模块化的方式,即一个小的内核加上模块化的外围管理功能。
例如***的SOLARIS将操作系统划分为核心内核和可装入模块两个部分。其中核心内核分为:系统调用、调度、内存管理、进程管理、VFS框架、内核锁定、时钟和计时器、中断管理、引导和启动、陷阱管理、CPU管理;可装入模块分为:调度类、文件系统、可加载系统调用、可执行文件格式、流模块、设备和总线驱动程序等。
***的Windows将操作系统划分成内核(kernel)、执行体(executive)、视窗和图形驱动和可装入模块。Windows执行体又划分为:I/O管理、文件系统缓存、对象管理、热插拔管理器、能源管理器、安全监视器、虚拟内存、进程与线程、配置管理器、本地过程调用等。而且,Windows还在用户层设置了数十个功能模块,可谓功能繁多,结构复杂(见图2-3)。
图2-3 Windows 2000/XP/2003系统结构(来源:参考文献[8])
进入21世纪以来,操作系统发展的一个新动态是虚拟化技术和云操作系统的出现。虚拟化技术和云操作系统虽然听上去有点不易理解,它们不过是传统操作系统和分布式操作系统的延伸和深化。虚拟机扩展的是传统操作系统,将传统操作系统提供的一个虚拟机变成多个虚拟机,从而同时运行多个传统操作系统;云操作系统扩展的是分布式操作系统,而这种扩展有两层意思:分布式范围的扩展和分布式从同源到异源的扩展。虚拟机技术带来的***好处是闲置计算资源的利用,云操作系统带来的***好处是分散的计算资源整合和同化。
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