操作系统的不同方法或结构

操作系统可以借助各种结构来实现。操作系统的结构主要取决于操作系统的各种通用组件如何互连并融合到内核中。基于此，我们具有以下操作系统结构：

结构简单：
此类操作系统没有明确定义的结构，并且是小型、简单和有限的系统。接口和功能级别没有很好地分开。 MS-DOS 就是这种操作系统的一个例子。在 MS-DOS 中，应用程序能够访问基本的 I/O 例程。如果用户程序之一失败，这些类型的操作系统会导致整个系统崩溃。
MS-DOS 的结构图如下所示。

结构简单的优点：

• 由于应用程序和硬件之间的接口很少，它提供了更好的应用程序性能。
• 内核开发者很容易开发这样的操作系统。

结构简单的缺点：

• 由于模块之间没有明确的界限，因此结构非常复杂。
• 它不强制在操作系统中隐藏数据。

分层结构：
操作系统可以分解成多个部分并保留对系统的更多控制。在这种结构中，操作系统被分成许多层（级别）。底层（第 0 层）是硬件，最顶层（第 N 层）是用户界面。这些层的设计使得每一层只使用较低层的功能。这简化了调试过程，就好像调试了较低级别的层并且在调试期间发生错误，那么错误必须仅在该层上，因为较低级别的层已经被调试。

这种结构的主要缺点是在每一层都需要修改和传递数据，这增加了系统的开销。此外，由于层只能使用较低级别的层，因此需要仔细规划层。 UNIX 是这种结构的一个例子。

分层结构的优点：

• 分层可以更轻松地增强操作系统，因为可以轻松更改层的实现，而不会影响其他层。
• 非常容易进行调试和系统验证。

分层结构的缺点：

• 在这种结构中，与简单结构相比，应用性能下降。
• 由于较高层仅使用较低层的功能，因此需要仔细规划设计层。

微内核：
这种结构通过从内核中删除所有非必要组件并将它们实现为系统和用户程序来设计操作系统。这导致称为微内核的较小内核。
这种结构的优点是所有新的服务都需要添加到用户空间，不需要修改内核。因此，它更安全可靠，就好像服务失败然后操作系统的其余部分保持不变。 Mac OS 是此类操作系统的一个示例。

微内核结构的优点：

• 它使操作系统可移植到各种平台。
• 由于微内核很小，因此可以有效地进行测试。

微内核结构的缺点：

• 模块间通信水平的提高会降低系统性能。

模块化结构或方法：
它被认为是操作系统的最佳方法。它涉及模块化内核的设计。内核只有一组核心组件，其他服务在运行时或启动时作为可动态加载的模块添加到内核中。它类似于分层结构，因为每个内核都有定义和保护的接口，但它比分层结构更灵活，因为一个模块可以调用任何其他模块。
例如，Solaris OS 的组织方式如图所示。