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計算機操作系統構件化方法探討
構件化方法在當今的操作系統設計與開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有著(zhù)非常重大的意義，以下是小編搜集整理的一篇探究計算機操作系統構件化方法的論文范文，供大家閱讀借鑒。
【摘要】構件化方法是計算機操作系統開(kāi)發(fā)過(guò)程中應用得非常廣泛的一種技術(shù)，在當今的計算機普及化時(shí)代，構件化方法的使用起到了非常關(guān)鍵的作用，推進(jìn)了軟件開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文通過(guò)對計算機操作系統構架花方法的相關(guān)探討，從操作系統構件化的結構模型，操作系統的構件化實(shí)現過(guò)程以及構件化方法對操作系統所帶來(lái)的意義等方面進(jìn)行綜合分析，論述了計算機操作系統構件化在當今軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地位。
【關(guān)鍵詞】計算機操作系統;構件化方法;軟件開(kāi)發(fā)
在當今的計算機操作系統開(kāi)發(fā)過(guò)程中，隨著(zhù)構件化技術(shù)應用的逐步深入，在計算機操作系統中，如何對其進(jìn)行詳細的解構，分析其結構的組成，以及構件化的實(shí)現過(guò)程，是當今該領(lǐng)域工作人員著(zhù)重研究的話(huà)題。本文則從構件化操作系統的體系結構模型進(jìn)行分析，從而進(jìn)一步了解構件化在計算機操作系統中的實(shí)現過(guò)程。
一、構件化的操作系統體系結構模型
要對計算機操作系統中構件化方法的應用進(jìn)行深入的探討，首先就需要對構件化的操作系統體系結構模型有較為詳細的了解，知道在構件化方法的應用影響下，操作系統的主要結構特點(diǎn)。通常構件化的操作系統體系結構分為三個(gè)部分，分別是系統層、中間層以及應用層，每一個(gè)部分都在操作系統中發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用。構件化的操作系統體系結構模型主要包括如圖1所示的幾個(gè)部分：
系統層、中間層、應用層三者之間有著(zhù)緊密的聯(lián)系，存在著(zhù)層層遞進(jìn)的關(guān)系，操作系統在系統層的基礎上，經(jīng)過(guò)中間層的信息傳遞與規范，最后在應用層實(shí)現用戶(hù)的操作要求。在整個(gè)操作系統的體系結構中，系統層相當于硬件基礎，中間層相當于傳遞與規范中樞，應用層相當于具體任務(wù)執行者。
(一)構件化操作系統的系統層內容
作為操作系統的運行基礎，系統層發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用，系統層工作狀況的好壞關(guān)系著(zhù)整個(gè)操作系統是否能夠正常運行。從圖1中可以看出來(lái)，系統層包括了硬件抽象層、內核、設備驅動(dòng)、服務(wù)管理層等幾部分，通過(guò)這幾部分，來(lái)實(shí)現文件系統管理、內存管理、網(wǎng)絡(luò )管理以及其他管理等方面的服務(wù)。其中，硬件抽象層、內核、設備驅動(dòng)這三部分影響著(zhù)操作系統的核心工作能力，通常判斷操作系統的工作能力強弱，就是依據這三部分的質(zhì)量好壞。而服務(wù)管理層則是影響操作系統的服務(wù)管理與系統控制的主要因素，實(shí)現信息傳遞、資源共享、任務(wù)進(jìn)行、動(dòng)態(tài)鏈接等功能，均需要通過(guò)服務(wù)管理層。
(二)構件化操作系統的中間層內容
中間層相當于整個(gè)操作系統中的本地系統信息與上層應用之間的傳遞者，為系統的工作以及任務(wù)的執行提供了環(huán)境條件。中間層主要包括了兩個(gè)部分，分別是支持網(wǎng)絡(luò )異構環(huán)境的中間層以及模型規范層。其中，支持網(wǎng)絡(luò )異構環(huán)境的中間層為構件化技術(shù)的體現提供了前提條件，并提供了客戶(hù)應用、系統控制、功能服務(wù)等內容實(shí)現的先決條件。而模型規范層的作用則是規范構件的體系結構，讓?xiě)脤幽軌蛟谙到y層的基礎上運行，是實(shí)現系統層與應用層之間的緊密聯(lián)系，使應用系統功能實(shí)現的核心部分。
(三)構件化操作系統的應用層內容
應用層是操作系統中的直接工作表現部分，主要的內容為智能化的應用程序。在當今的智能手機、智能電器等設備中，就可通過(guò)應用程序來(lái)實(shí)現操作的智能化。同時(shí)，應用程序的開(kāi)發(fā)在很大程度上是建立在構件化的操作系統基礎上的，根據系統層的任務(wù)執行能力，來(lái)決定應用層程序的類(lèi)型。因此，在整個(gè)操作系統的體系結構中，可以將應用層看作是直接任務(wù)執行者，系統層以及中間層則是其任務(wù)執行的基礎。
二、計算機操作系統的構件化實(shí)現過(guò)程
通過(guò)對構件化操作系統的體系結構分析可以知道，構件化的操作系統是由多個(gè)部分共同組成的，每一部分都在其工作運行中扮演著(zhù)重要的角色。而要實(shí)現操作系統的構件化，則需經(jīng)過(guò)一系列較為復雜的過(guò)程，將整個(gè)實(shí)現流程進(jìn)行劃分，具體來(lái)說(shuō)可以包括以下幾個(gè)重要步驟：
(一)明確操作系統構件化的目標
操作系統構件化的目標主要根據用戶(hù)對系統的具體需求而決定，比如說(shuō)操作系統的可靠性、開(kāi)放性、靈活性、可擴展性、可維護性等多方面的能力強弱特點(diǎn)。在進(jìn)行操作系統的構件化之前，就應該明確構件化的目標，從而準確實(shí)現用戶(hù)所需求的操作系統特點(diǎn)，提高操作系統的完成質(zhì)量。
(二)了解構件化操作系統的組成與粒度
操作系統的構件化在很多時(shí)候具有一定的特異性，對于一些結構部件來(lái)說(shuō)，較為適合進(jìn)行構件化，但對于另一些結構部件來(lái)說(shuō)，卻有可能并不適合構件化。通常構件的粒度以及系統的整體把握會(huì )對構件的組成造成較大的影響。特別是構件的粒度，由于這是一個(gè)較為模糊的概念，通常作為復用體規模與復雜程度的一個(gè)評價(jià)標準，因此在構件化過(guò)程中人們往往非常難以控制。
(三)進(jìn)行構件模型的設計
上文的兩個(gè)步驟均是操作系統構件化實(shí)現的準備階段，而真正開(kāi)始進(jìn)行構件化，則是從構建模型的設計開(kāi)始。構建模型的設計是操作系統構件化實(shí)現的基礎，主要包括兩個(gè)部分的內容，一部分是構件模板分析，從抽象的角度，確定構件的類(lèi)型及內容。而另一部分則是構件模型的實(shí)體化，通過(guò)構件模板的抽象分析，擁有了統一的構建模型，才能夠使后續的構建應用與系統構件化順利進(jìn)行，為后續的實(shí)現步驟提供必要條件。
(四)實(shí)現構件并建立構件庫
在統一構件模型，進(jìn)行了構件的設計之后，就可以通過(guò)對象語(yǔ)言來(lái)實(shí)現構件。而構件的編寫(xiě)除了采用對象語(yǔ)言之外，也可以采用過(guò)程語(yǔ)言，這兩種方式各自具有其獨有的特點(diǎn)，采用對象語(yǔ)言是一種常規的方式，具有構件模板與構件實(shí)體關(guān)系聯(lián)系緊密的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)也較為明顯，在內存較低的操作系統的中并不是非常適用。
(五)操作系統構件化的實(shí)現及測試與更新
操作系統的構件化通過(guò)基本配置流程來(lái)實(shí)現，根據對操作系統所需要實(shí)現的功能進(jìn)行分析，從構件庫中調取適合的功能構件進(jìn)行組合，根據構件組合的關(guān)系，可生成相應的配置文件，然后通過(guò)編譯器，可生成系統的可執行文件。對可執行文件應用到操作系統中，并最終使操作系統進(jìn)入正常工作即實(shí)現了系統的構件化。另外，在系統的工作過(guò)程中，還可以進(jìn)行必要的維護以及更新，保證操作系統功能的時(shí)效性。
三、構件化方法在操作系統中的意義
構件化方法在當今的操作系統設計與開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有著(zhù)非常重大的意義，是滿(mǎn)足用戶(hù)對系統需求的必要途徑。比如用戶(hù)對操作系統有特殊的要求，那么在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，為了實(shí)現用戶(hù)的要求，就必須要保證開(kāi)發(fā)過(guò)程的靈活性以及高效性，方便隨時(shí)對操作系統進(jìn)行相應的調整與改變。因此，總體來(lái)說(shuō)，構件化方法在操作系統中的應用，使系統的配置變得更加簡(jiǎn)單，系統開(kāi)發(fā)更加高效，設計與開(kāi)發(fā)過(guò)程中所需要的成本也更低。構件化方法是當今操作系統開(kāi)發(fā)過(guò)程中的核心思想，在當今乃至于在未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內，都具有非常重要的現實(shí)意義。
四、結束語(yǔ)
綜上所述，計算機操作系統構件化方法在當今具有非常重要的意義。構件化的操作系統分為系統層、中間層以及應用層三個(gè)部分，這三部分分別提供者功能基礎、信息傳遞、空間前提、功能實(shí)現等方面的作用，而其內容組成了操作系統的體系結構基礎。而要實(shí)現操作系統的構件化，需要經(jīng)過(guò)構建目標的確定、構建模型的設計、實(shí)現構件以及實(shí)現系統構件化等多個(gè)步驟，在每一步都需要注意以用戶(hù)的需求為中心，以抽象分析為基礎，讓操作系統的特點(diǎn)能夠準確地達到用戶(hù)的要求。
參考文獻
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