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组件机制与操作系统的实现

发布时间:2006-09-15 00:24

摘要  本文介绍了一个操作系统开发平台-OSKit,它提供了一套用于架构操作系统内核的库函数和一些组件。它的设计目标是降低进入操作系统研究与开发领域的门槛。OSKit在设计时借用了COM的思想,把操作系统的各个部分设计成尽量独立的组件,使开发者可以很方便地使用或替换这些组件来构造自己的操作系统。        

       关键字 组件  重用  操作系统  OSKit                  

1      引言

当前,操作系统的功能不断扩展,操作系统的类型呈现出多样化的趋势。一个小规模的开发小组已经不可能完全从头开始实现一个实用的操作系统,而一般情况下,研究人员只对操作系统的一些特定领域感兴趣,而对于另外一些元素,如启动加载代码、核心启动代码、设备驱动程序和内存分配代码等往往不感兴趣,但是一个可运行的原型系统又必须包含这些内容。编写这些基础结构延缓了操作系统研究项目的进度,同时也增加了进行操作系统研究的代价。为了解决这一问题,犹他大学的FLUX研究小组开发了OSKit,它提供了一个框架和一组模块化的、具有简单接口的库以及一组清晰的、可重用的OS组件。OSKit可以用来构建操作系统内核、外层服务和其他核心OS功能模块。OSKit提供了各种功能模块,诸如简单自举,一个可用于内核的最小化POSIX环境、与物理内存和其约束一致的内存管理、广泛的调试支持,以及高层子系统如协议栈和文件系统。开发者可以根据自己的研究兴趣或所要考虑的性能来使用这些模块,或用他们自己的模块来替代标准的OSKit模块。

OSKit公开了它内部的实现细节,允许用户从成熟的操作系统中不加修改地提取代码,然后通过一小部分经过仔细设计的粘接代码将它们合并到一起,隔离它们的依赖性,并输出良好定义的接口。OSKit使用这一技术整合了许多稳定而成熟的源代码,包括设备驱动、文件系统、网络协议等等。实践表明,使用组件软件架构和重用技术会给操作系统实现领域带来大的影响。

2      组件技术简介

3  Oskit组件综述

    OSKIT的组件库提供了一般情况下更高层的功能,它通常只对外开放一些相关的公用调用接口。目标系统通过OSKit的面向对象的COM接口来与这些组件进行交互。以下几节概述了OSKit所提供的组件。
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