計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)構(gòu)件化方法探討
構(gòu)件化方法在當(dāng)今的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中，有著非常重大的意義，以下是小編搜集整理的一篇探究計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)構(gòu)件化方法的論文范文，供大家閱讀借鑒。
【摘要】構(gòu)件化方法是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)開發(fā)過程中應(yīng)用得非常廣泛的一種技術(shù)，在當(dāng)今的計(jì)算機(jī)普及化時代，構(gòu)件化方法的使用起到了非常關(guān)鍵的作用，推進(jìn)了軟件開發(fā)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文通過對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)構(gòu)架花方法的相關(guān)探討，從操作系統(tǒng)構(gòu)件化的結(jié)構(gòu)模型，操作系統(tǒng)的構(gòu)件化實(shí)現(xiàn)過程以及構(gòu)件化方法對操作系統(tǒng)所帶來的意義等方面進(jìn)行綜合分析，論述了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)構(gòu)件化在當(dāng)今軟件開發(fā)過程中的地位。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng);構(gòu)件化方法;軟件開發(fā)
在當(dāng)今的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)開發(fā)過程中，隨著構(gòu)件化技術(shù)應(yīng)用的逐步深入，在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中，如何對其進(jìn)行詳細(xì)的解構(gòu)，分析其結(jié)構(gòu)的組成，以及構(gòu)件化的實(shí)現(xiàn)過程，是當(dāng)今該領(lǐng)域工作人員著重研究的話題。本文則從構(gòu)件化操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分析，從而進(jìn)一步了解構(gòu)件化在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)過程。
一、構(gòu)件化的操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型
要對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中構(gòu)件化方法的應(yīng)用進(jìn)行深入的探討，首先就需要對構(gòu)件化的操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型有較為詳細(xì)的了解，知道在構(gòu)件化方法的應(yīng)用影響下，操作系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。通常構(gòu)件化的操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分為三個部分，分別是系統(tǒng)層、中間層以及應(yīng)用層，每一個部分都在操作系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用。構(gòu)件化的操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型主要包括如圖1所示的幾個部分：
系統(tǒng)層、中間層、應(yīng)用層三者之間有著緊密的聯(lián)系，存在著層層遞進(jìn)的關(guān)系，操作系統(tǒng)在系統(tǒng)層的基礎(chǔ)上，經(jīng)過中間層的信息傳遞與規(guī)范，最后在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)用戶的操作要求。在整個操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)層相當(dāng)于硬件基礎(chǔ)，中間層相當(dāng)于傳遞與規(guī)范中樞，應(yīng)用層相當(dāng)于具體任務(wù)執(zhí)行者。
(一)構(gòu)件化操作系統(tǒng)的系統(tǒng)層內(nèi)容
作為操作系統(tǒng)的運(yùn)行基礎(chǔ)，系統(tǒng)層發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，系統(tǒng)層工作狀況的好壞關(guān)系著整個操作系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行。從圖1中可以看出來，系統(tǒng)層包括了硬件抽象層、內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動、服務(wù)管理層等幾部分，通過這幾部分，來實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)管理、內(nèi)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(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動這三部分影響著操作系統(tǒng)的核心工作能力，通常判斷操作系統(tǒng)的工作能力強(qiáng)弱，就是依據(jù)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(tǒng)的服務(wù)管理與系統(tǒng)控制的主要因素，實(shí)現(xiàn)信息傳遞、資源共享、任務(wù)進(jìn)行、動態(tài)鏈接等功能，均需要通過服務(wù)管理層。
(二)構(gòu)件化操作系統(tǒng)的中間層內(nèi)容
中間層相當(dāng)于整個操作系統(tǒng)中的本地系統(tǒng)信息與上層應(yīng)用之間的傳遞者，為系統(tǒng)的工作以及任務(wù)的執(zhí)行提供了環(huán)境條件。中間層主要包括了兩個部分，分別是支持網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)環(huán)境的中間層以及模型規(guī)范層。其中，支持網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)環(huán)境的中間層為構(gòu)件化技術(shù)的體現(xiàn)提供了前提條件，并提供了客戶應(yīng)用、系統(tǒng)控制、功能服務(wù)等內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的先決條件。而模型規(guī)范層的作用則是規(guī)范構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu)，讓應(yīng)用層能夠在系統(tǒng)層的基礎(chǔ)上運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層與應(yīng)用層之間的緊密聯(lián)系，使應(yīng)用系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分。
(三)構(gòu)件化操作系統(tǒng)的應(yīng)用層內(nèi)容
應(yīng)用層是操作系統(tǒng)中的直接工作表現(xiàn)部分，主要的內(nèi)容為智能化的應(yīng)用程序。在當(dāng)今的智能手機(jī)、智能電器等設(shè)備中，就可通過應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)操作的智能化。同時，應(yīng)用程序的開發(fā)在很大程度上是建立在構(gòu)件化的操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，根據(jù)系統(tǒng)層的任務(wù)執(zhí)行能力，來決定應(yīng)用層程序的類型。因此，在整個操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中，可以將應(yīng)用層看作是直接任務(wù)執(zhí)行者，系統(tǒng)層以及中間層則是其任務(wù)執(zhí)行的基礎(chǔ)。
二、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的構(gòu)件化實(shí)現(xiàn)過程
通過對構(gòu)件化操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分析可以知道，構(gòu)件化的操作系統(tǒng)是由多個部分共同組成的，每一部分都在其工作運(yùn)行中扮演著重要的角色。而要實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的構(gòu)件化，則需經(jīng)過一系列較為復(fù)雜的過程，將整個實(shí)現(xiàn)流程進(jìn)行劃分，具體來說可以包括以下幾個重要步驟：
(一)明確操作系統(tǒng)構(gòu)件化的目標(biāo)
操作系統(tǒng)構(gòu)件化的目標(biāo)主要根據(jù)用戶對系統(tǒng)的具體需求而決定，比如說操作系統(tǒng)的可靠性、開放性、靈活性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性等多方面的能力強(qiáng)弱特點(diǎn)。在進(jìn)行操作系統(tǒng)的構(gòu)件化之前，就應(yīng)該明確構(gòu)件化的目標(biāo)，從而準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)用戶所需求的操作系統(tǒng)特點(diǎn)，提高操作系統(tǒng)的完成質(zhì)量。
(二)了解構(gòu)件化操作系統(tǒng)的組成與粒度
操作系統(tǒng)的構(gòu)件化在很多時候具有一定的特異性，對于一些結(jié)構(gòu)部件來說，較為適合進(jìn)行構(gòu)件化，但對于另一些結(jié)構(gòu)部件來說，卻有可能并不適合構(gòu)件化。通常構(gòu)件的粒度以及系統(tǒng)的整體把握會對構(gòu)件的組成造成較大的影響。特別是構(gòu)件的粒度，由于這是一個較為模糊的`概念，通常作為復(fù)用體規(guī)模與復(fù)雜程度的一個評價標(biāo)準(zhǔn)，因此在構(gòu)件化過程中人們往往非常難以控制。
(三)進(jìn)行構(gòu)件模型的設(shè)計(jì)
上文的兩個步驟均是操作系統(tǒng)構(gòu)件化實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)備階段，而真正開始進(jìn)行構(gòu)件化，則是從構(gòu)建模型的設(shè)計(jì)開始。構(gòu)建模型的設(shè)計(jì)是操作系統(tǒng)構(gòu)件化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，主要包括兩個部分的內(nèi)容，一部分是構(gòu)件模板分析，從抽象的角度，確定構(gòu)件的類型及內(nèi)容。而另一部分則是構(gòu)件模型的實(shí)體化，通過構(gòu)件模板的抽象分析，擁有了統(tǒng)一的構(gòu)建模型，才能夠使后續(xù)的構(gòu)建應(yīng)用與系統(tǒng)構(gòu)件化順利進(jìn)行，為后續(xù)的實(shí)現(xiàn)步驟提供必要條件。
(四)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件并建立構(gòu)件庫
在統(tǒng)一構(gòu)件模型，進(jìn)行了構(gòu)件的設(shè)計(jì)之后，就可以通過對象語言來實(shí)現(xiàn)構(gòu)件。而構(gòu)件的編寫除了采用對象語言之外，也可以采用過程語言，這兩種方式各自具有其獨(dú)有的特點(diǎn)，采用對象語言是一種常規(guī)的方式，具有構(gòu)件模板與構(gòu)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(nèi)存較低的操作系統(tǒng)的中并不是非常適用。
(五)操作系統(tǒng)構(gòu)件化的實(shí)現(xiàn)及測試與更新
操作系統(tǒng)的構(gòu)件化通過基本配置流程來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)對操作系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行分析，從構(gòu)件庫中調(diào)取適合的功能構(gòu)件進(jìn)行組合，根據(jù)構(gòu)件組合的關(guān)系，可生成相應(yīng)的配置文件，然后通過編譯器，可生成系統(tǒng)的可執(zhí)行文件。對可執(zhí)行文件應(yīng)用到操作系統(tǒng)中，并最終使操作系統(tǒng)進(jìn)入正常工作即實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的構(gòu)件化。另外，在系統(tǒng)的工作過程中，還可以進(jìn)行必要的維護(hù)以及更新，保證操作系統(tǒng)功能的時效性。
三、構(gòu)件化方法在操作系統(tǒng)中的意義
構(gòu)件化方法在當(dāng)今的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中，有著非常重大的意義，是滿足用戶對系統(tǒng)需求的必要途徑。比如用戶對操作系統(tǒng)有特殊的要求，那么在開發(fā)過程中，為了實(shí)現(xiàn)用戶的要求，就必須要保證開發(fā)過程的靈活性以及高效性，方便隨時對操作系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整與改變。因此，總體來說，構(gòu)件化方法在操作系統(tǒng)中的應(yīng)用，使系統(tǒng)的配置變得更加簡單，系統(tǒng)開發(fā)更加高效，設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中所需要的成本也更低。構(gòu)件化方法是當(dāng)今操作系統(tǒng)開發(fā)過程中的核心思想，在當(dāng)今乃至于在未來很長一段時間內(nèi)，都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
四、結(jié)束語
綜上所述，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)構(gòu)件化方法在當(dāng)今具有非常重要的意義。構(gòu)件化的操作系統(tǒng)分為系統(tǒng)層、中間層以及應(yīng)用層三個部分，這三部分分別提供者功能基礎(chǔ)、信息傳遞、空間前提、功能實(shí)現(xiàn)等方面的作用，而其內(nèi)容組成了操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。而要實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的構(gòu)件化，需要經(jīng)過構(gòu)建目標(biāo)的確定、構(gòu)建模型的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)構(gòu)件以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)構(gòu)件化等多個步驟，在每一步都需要注意以用戶的需求為中心，以抽象分析為基礎(chǔ)，讓操作系統(tǒng)的特點(diǎn)能夠準(zhǔn)確地達(dá)到用戶的要求。
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