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1.5 操作系统的体系结构 1.5.2 操作系统体系结构分析 (3)客户/服务器模型与微内核结构 ④微内核性能 通过微内核构造和发送消息、接受应答并解码所花费的时间比进行一次系统调用的时间要多，但是由于别的因素的作用，很难概括出是否有性能损失。 1.5 操作系统的体系结构 1.5.2 操作系统体系结构分析 (3)客户/服务器模型与微内核结构 ⑤微内核设计 微内核功能和服务的最小集合: 低级存储器管理 进程间的通讯 I/O和中断管理 使用微内核的系统: QNX,Mach,Windows NT, VxWorks, COSIX V2.0以上版本 1.5 操作系统的体系结构 1.5.2 操作系统体系结构分析 (4)动态可扩展模型 ①思想 ②主要技术 1.6 POSIX标准 POSIX(Portable Operating System Interface of Unix) 表示可移植操作系统接口，由IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineering，美国电气和电 子工程师协会)开发，有ANSI和ISO标准化。 提高Unix环境下应用程序的可移植性 随着Unix的发展，出现了很多不同版本的Unix。 由于各Unix开发标准不同，给应用软件的可移植性 带来了很大的困难。 1.7 指令的执行 指令周期 一个单一指令需要的处理时间称为指令周期。 一个指令周期可以划分成两个部分，即取指 周期和执行周期。 开始 执行指令 取下一条指令 停止 执行周期 取指周期 1.7 指令的执行 取指令与执行指令 取指令 在每个指令周期开始的时候，处理器从存储器中取一条指令，在典型的处理器中，程序计数器（PC）保存有下一次要取的指令的地址。除非接收到别的指示（如执行跳转指令），否则处理器在每次完成取指令后总是对PC递增，使它能够按顺序取得下一条指令。（即位于下一个高端存储器地址的指令）。 1.7 指令的执行 取指令与执行指令 执行指令 取到的指令被放置在处理器中的指令寄存器（IR） 中。指令中包含确定处理器将要采取动作的位，处 理器解释指令并执行要求的动作，这些动作可分为4 类： ①处理器-存储器:数据在存储器和处理器之间传送； ②处理器-I/O：数据在I/O设备和处理器之间传送； ③数据处理：算术操作或逻辑操作； ④控制：修改指令的执行顺序。 1.7 指令的执行 实例 假设一台机器具备下图列出的所有特征， 处理器包含一个称为累加器（AC）的数据寄存 器，所有指令和数据长度均为16位，故使用16 位的单元或字来组织存储器。指令中有4位是 操作码，因而最多有16种不同的操作码，可直 接访问的存储器的大小为4096字节（用三位16 进制数字表示）。 1.7 指令的执行 实例 指令数据格式 0 3 4 15 0 1 操作码 地 址 符号 数 值 指令格式 整数格式 1.7 指令的执行 实例 内部CPU寄存器 程序计数器（PC）----存指令地址 指令寄存器（IR) ----存正在执行的指令 累加器（AC) ----临时存储体和累加操作 1.7 指令的执行 实例 部分操作码 0001----从存储器中加载AC 0010----把AC的内容存储到存储器中 0101----把从存储器中取得的值与AC中的值相 加，结果仍存放在AC中。 (0001,0010,0101转换成16进制数是多少？） 1.7 指令的执行 实例 举例 把内存940单元的内容与941单元的内容相加， 然后将累加结果送941单元。 a(941) = a(941) + b(940); 编译 Move AC, (940) ; 汇编 0x1940 ADD AC, (941) ; 0x5941 MOVE 941, AC ; 0x2941 1.7 指令的执行 Move AC, (940) 1.7 指令的执行 ADD AC, (941) 1.7 指令的执行 Move 941, AC 1.7 指令的执行 小结 1、程序执行的过程是反复取指令和执行指令的过程； 2、PC始终存有下一条待取指令的地址； 3、指令执行的结果就是使寄存器或内存单元的值发生 变化。指令执行的过程也就是存储体内容不断变化 的过程。 4、取指令和