关于组件机制和操作系统的实现

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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向。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，探究人员只对操作系统的一些特定领域感喜好，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喜好，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探究项目的进度，同时也增加了进行操作系统探究的代价。为了解决这一新问题，犹他大学的FLUX探究小组开发了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楚的、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、和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探究喜好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，答应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，隔离它们的依靠性，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

组件技术是一种较新的软件开发技术。到目前为止，还难以确定组件技术的明确定义。比如，对组件技术的常见说法有以下这些摘要：“二进制软件单元”、“任意场合可部署的软件”、“非凡适合第三方开发”和“规范定义的接口”等等。大致上可以这样理解摘要：所谓组件，其实就是一种可部署软件的代码包，其中包括某些可执行模块。组件单独开发并作为软件单元使用，它具有明确的接口，软件就是通过这些接口调用组件所能提供的服务，多种组件可以联合起来构成更大型的组件乃至直接建立整个系统。组件的实现必须支持一种或者多种其用户所希望获得的接口。实现组件并不一定需要采用面向对象语言。为了构造新应用程序，软件开发人员找出适当的组件，将这些组件加入到正在开发中的应用程序，同时对应用程序进行测试并保证应用程序的组装工作按照预定的规划正常进行。采用组件技术能降低开发、测试和维护成本,提高可靠性和稳定性。