UNIX操作系统结构：硬件支持与虚拟机

"UNIX核心结构-第2章 结构与硬件支持" 本章主要探讨了操作系统的结构和硬件支持，特别关注操作系统虚拟机的概念以及操作系统的设计方法。操作系统虚拟机是操作系统在裸机上的抽象，它提供了用户程序运行的环境。在裸机上配置操作系统程序后，就构建了操作系统虚拟机，它包括硬件指令和操作命令，如作业控制语言、键盘命令、图形化用户界面等。此外，操作系统虚拟机的指令系统，也被称为操作命令语言，由两种主要形式组成：机器指令和操作系统提供的系统功能调用，即程序接口。 操作系统结构是其设计的核心，通常分为以下几种类型： 1. **单体结构**：所有的功能模块和数据结构都集成在一个逻辑模块中，没有明确的划分，这种结构简单但不易维护和扩展。 2. **模块化结构**：采用逻辑独立的模块来划分操作系统的功能，这使得代码更易于理解和维护，且便于采用面向对象的方法进行设计。 3. **可扩展内核结构**（例如客户/服务器结构和微内核结构）：在这种结构中，操作系统被划分为运行在不同权限级别的部分，一部分在用户态运行，如应用程序和服务，另一部分在内核态运行，负责基础服务和系统管理。这种结构有利于系统的可扩展性和性能优化。 4. **层次结构**：将操作系统功能组织成多个层次，每一层都依赖于下一层，提供服务给上一层，这样可以简化复杂性，增强系统的模块化。 中断技术在操作系统中扮演着关键角色，它允许硬件在需要时中断处理器当前的任务，以便执行紧急或优先级更高的任务，如响应外部设备的请求或处理错误。 处理机的特权级是操作系统管理和保护硬件资源的重要手段，不同级别的权限对应不同的操作权限，确保了核心系统组件的安全性。 操作系统结构与硬件支持的紧密关系体现在操作系统如何利用硬件特性来提供服务，以及如何通过虚拟机技术在硬件层面上创建一个安全、高效的用户程序运行环境。理解这些概念对于深入理解UNIX或其他任何操作系统的工作原理至关重要。