基于外內(nèi)核操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)研究.pdf

1、操作系統(tǒng)的主要職責(zé)是對(duì)計(jì)算機(jī)底層硬件平臺(tái)的抽象，為上層應(yīng)用提供抽象接口調(diào)用。傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)將具體文件分配回收策略隱藏在內(nèi)核中，應(yīng)用程序無法根據(jù)自身需要來決定數(shù)據(jù)塊在磁盤上的分布，這限制了應(yīng)用程序讀寫磁盤的性能和靈活性。外內(nèi)核操作系統(tǒng)核心思想是將資源管理和資源保護(hù)分開，操作系統(tǒng)只提供對(duì)于底層硬件資源的保護(hù)，而將底層資源的管理交給用戶態(tài)應(yīng)用程序。如果應(yīng)用程序擁有直接操縱硬件的能力，就可以根據(jù)自身數(shù)據(jù)需求合理布局?jǐn)?shù)據(jù)塊，符合應(yīng)用的性能

2、需求。本文具體的研究工作是在一個(gè)外內(nèi)核操作系統(tǒng)原型上實(shí)現(xiàn)位于用戶空間的文件系統(tǒng)進(jìn)程，用來處理應(yīng)用程序?qū)Υ疟P的訪問。
　　本文首先基于外內(nèi)核操作系統(tǒng)原型實(shí)現(xiàn)了文件系統(tǒng)依賴的關(guān)鍵機(jī)制。關(guān)鍵機(jī)制包括：用戶異常棧、進(jìn)程間通信和特權(quán)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)訪問。用戶異常棧讓進(jìn)程可以擁有處理程序異常的能力，使得應(yīng)用程序更加健壯；進(jìn)程間通信提供傳整數(shù)值與傳內(nèi)存頁面的方式，應(yīng)用程序可以通過進(jìn)程間通信與文件系統(tǒng)交互，獲取磁盤數(shù)據(jù)；特權(quán)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)使得進(jìn)程可以直接訪