『壹』 【jMiniOS】設計思路
jMiniLang是一個基於Java實現的基於棧的解釋器,包含了語法分析和虛擬機等兩大內容。利用該虛擬機,構建了一個簡單的「操作系統」jMiniOS,該系統採用管道和互斥機制構建架構,進程間通過阻塞實現同步,管道不僅用於阻塞,還支持進程間通信。本文將詳細介紹jMiniOS的設計思路,包含語法特性、同步機制和系統架構三部分。
語法特性中,jMiniOS使用LALR進行語法分析,能夠解析具有閉包和協程功能的代碼。閉包特性通過動態返回函數和引用外部變數實現,解析過程在靜態解決階段通過符號表記錄引用關系,動態解決階段在生成指令時處理閉包的引用。協程特性允許實現對數據的依次處理,提高程序靈活性。
在同步機制方面,jMiniOS採用單線程模擬多進程的方式,使用互斥量和信號量解決進程間互斥和信號傳遞問題。互斥量通過自旋鎖實現,而信號量則通過阻塞和喚醒操作控制進程的執行。管道作為通信機制,結合互斥量和信號量實現系統中的同步功能。
系統架構設計中,jMiniOS採用微服務架構,包含模擬IRQ的系統服務task、用戶服務service和客戶端、代理端、服務端三種對象。通過代理端維護等待隊列,確保多個客戶端請求的有序執行。進程傳輸流則通過管道實現,以處理父/子進程間的輸入輸出流,實現更高效的數據交互。
總的來說,jMiniOS的設計聚焦於高效、靈活的語法特性、強大的同步機制和模塊化的系統架構,為用戶提供了一個功能全面、易於擴展的操作系統框架。