‘壹’ 【jMiniOS】设计思路
jMiniLang是一个基于Java实现的基于栈的解释器,包含了语法分析和虚拟机等两大内容。利用该虚拟机,构建了一个简单的“操作系统”jMiniOS,该系统采用管道和互斥机制构建架构,进程间通过阻塞实现同步,管道不仅用于阻塞,还支持进程间通信。本文将详细介绍jMiniOS的设计思路,包含语法特性、同步机制和系统架构三部分。
语法特性中,jMiniOS使用LALR进行语法分析,能够解析具有闭包和协程功能的代码。闭包特性通过动态返回函数和引用外部变量实现,解析过程在静态解决阶段通过符号表记录引用关系,动态解决阶段在生成指令时处理闭包的引用。协程特性允许实现对数据的依次处理,提高程序灵活性。
在同步机制方面,jMiniOS采用单线程模拟多进程的方式,使用互斥量和信号量解决进程间互斥和信号传递问题。互斥量通过自旋锁实现,而信号量则通过阻塞和唤醒操作控制进程的执行。管道作为通信机制,结合互斥量和信号量实现系统中的同步功能。
系统架构设计中,jMiniOS采用微服务架构,包含模拟IRQ的系统服务task、用户服务service和客户端、代理端、服务端三种对象。通过代理端维护等待队列,确保多个客户端请求的有序执行。进程传输流则通过管道实现,以处理父/子进程间的输入输出流,实现更高效的数据交互。
总的来说,jMiniOS的设计聚焦于高效、灵活的语法特性、强大的同步机制和模块化的系统架构,为用户提供了一个功能全面、易于扩展的操作系统框架。