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發過程中，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發過程中應用得非常廣泛的一種技術，在當今的計算機普及化時代，構件化方法的使用起到了非常關鍵的作用，推進了軟件開發產業的發展。本文通過對計算機操作系統構架花方法的相關探討，從操作系統構件化的結構模型，操作系統的構件化實現過程以及構件化方法對操作系統所帶來的意義等方面進行綜合分析，論述了計算機操作系統構件化在當今軟件開發過程中的地位。
【關鍵詞】計算機操作系統;構件化方法;軟件開發
在當今的計算機操作系統開發過程中，隨著構件化技術應用的逐步深入，在計算機操作系統中，如何對其進行詳細的解構，分析其結構的組成，以及構件化的實現過程，是當今該領域工作人員著重研究的話題。本文則從構件化操作系統的體系結構模型進行分析，從而進一步了解構件化在計算機操作系統中的實現過程。
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。通常構件化的操作系統體系結構分為三個部分，分別是系統層、中間層以及應用層，每一個部分都在操作系統中發揮著非常重要的作用。構件化的操作系統體系結構模型主要包括如圖1所示的幾個部分：
系統層、中間層、應用層三者之間有著緊密的聯系，存在著層層遞進的關系，操作系統在系統層的基礎上，經過中間層的信息傳遞與規范，最后在應用層實現用戶的操作要求。在整個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，系統層發揮著至關重要的作用，系統層工作狀況的好壞關系著整個操作系統是否能夠正常運行。從圖1中可以看出來，系統層包括了硬件抽象層、內核、設備驅動、服務管理層等幾部分，通過這幾部分，來實現文件系統管理、內存管理、網絡管理以及其他管理等方面的服務。其中，硬件抽象層、內核、設備驅動這三部分影響著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量好壞。而服務管理層則是影響操作系統的服務管理與系統控制的主要因素，實現信息傳遞、資源共享、任務進行、動態鏈接等功能，均需要通過服務管理層。
(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的執行提供了環境條件。中間層主要包括了兩個部分，分別是支持網絡異構環境的中間層以及模型規范層。其中，支持網絡異構環境的中間層為構件化技術的體現提供了前提條件，并提供了客戶應用、系統控制、功能服務等內容實現的先決條件。而模型規范層的作用則是規范構件的體系結構，讓應用層能夠在系統層的基礎上運行，是實現系統層與應用層之間的緊密聯系，使應用系統功能實現的核心部分。
(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，就可通過應用程序來實現操作的智能化。同時，應用程序的開發在很大程度上是建立在構件化的操作系統基礎上的，根據系統層的任務執行能力，來決定應用層程序的類型。因此，在整個操作系統的體系結構中，可以將應用層看作是直接任務執行者，系統層以及中間層則是其任務執行的基礎。
二、計算機操作系統的構件化實現過程
通過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部分共同組成的，每一部分都在其工作運行中扮演著重要的角色。而要實現操作系統的構件化，則需經過一系列較為復雜的過程，將整個實現流程進行劃分，具體來說可以包括以下幾個重要步驟：
(一)明確操作系統構件化的目標
操作系統構件化的目標主要根據用戶對系統的具體需求而決定，比如說操作系統的可靠性、開放性、靈活性、可擴展性、可維護性等多方面的能力強弱特點。在進行操作系統的構件化之前，就應該明確構件化的目標，從而準確實現用戶所需求的操作系統特點，提高操作系統的完成質量。
(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候具有一定的特異性，對于一些結構部件來說，較為適合進行構件化，但對于另一些結構部件來說，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，由于這是一個較為模糊的`概念，通常作為復用體規模與復雜程度的一個評價標準，因此在構件化過程中人們往往非常難以控制。
(三)進行構件模型的設計
上文的兩個步驟均是操作系統構件化實現的準備階段，而真正開始進行構件化，則是從構建模型的設計開始。構建模型的設計是操作系統構件化實現的基礎，主要包括兩個部分的內容，一部分是構件模板分析，從抽象的角度，確定構件的類型及內容。而另一部分則是構件模型的實體化，通過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行，為后續的實現步驟提供必要條件。
(四)實現構件并建立構件庫
在統一構件模型，進行了構件的設計之后，就可以通過對象語言來實現構件。而構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有的特點，采用對象語言是一種常規的方式，具有構件模板與構件實體關系聯系緊密的優點，但缺點也較為明顯，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現及測試與更新
操作系統的構件化通過基本配置流程來實現，根據對操作系統所需要實現的功能進行分析，從構件庫中調取適合的功能構件進行組合，根據構件組合的關系，可生成相應的配置文件，然后通過編譯器，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入正常工作即實現了系統的構件化。另外，在系統的工作過程中，還可以進行必要的維護以及更新，保證操作系統功能的時效性。
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發過程中，有著非常重大的意義，是滿足用戶對系統需求的必要途徑。比如用戶對操作系統有特殊的要求，那么在開發過程中，為了實現用戶的要求，就必須要保證開發過程的靈活性以及高效性，方便隨時對操作系統進行相應的調整與改變。因此，總體來說，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單，系統開發更加高效，設計與開發過程中所需要的成本也更低。構件化方法是當今操作系統開發過程中的核心思想，在當今乃至于在未來很長一段時間內，都具有非常重要的現實意義。
四、結束語
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。而要實現操作系統的構件化，需要經過構建目標的確定、構建模型的設計、實現構件以及實現系統構件化等多個步驟，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，讓操作系統的特點能夠準確地達到用戶的要求。
參考文獻
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