没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
操作系统的目标.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 79 浏览量
2022-06-22
20:43:11
上传
评论
收藏 492KB DOC 举报
温馨提示
试读
22页
操作系统的目标 设置操作系统的目的: 1、方便性:操作系统使计算机更易于使用 2、有效性:操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源。 3、可扩充性:在操作系统中,允许有效地开发,测试和引进新的系统功能。 4、开放性:实现应用程序的可移植性和互操作性,要求具有统一的开放的环境。 OS的作用 用户和计算机硬件之间的接口 操作系统作为计算机系统资源管理者。 os实现了对计算机资源的抽象 操作系统的功能: 1、处理机管理:分配和控制CPU。 2、存储器管理:内存分配与回收。 3、I/O设备管理:I/O设备的分配与操纵。 4、文件管理:文件的存取、共享和保护。 5、用户接口:命令接口与程序接口。 操作系统用作扩充机器功能,使其成为便于使用的机器,这种机器又称为虚拟机。 二、操 作 系 统 的 发 展 一.无操作系统时的计算机系统 1、 人工操作方式 一台计算机的所有资源由用户独占,降低了计算机资源利用率,人操作慢,出 现了严重的人机矛盾。 缺点:1:用户独占全机 2:cpu等待人工操作 2、 脱机输入输出方式 在外围计算机的控制下,实现输入输出。 主要解决了CPU与设备之间不匹配的矛盾。 二
资源推荐
资源详情
资源评论
操作系统的目标
操作系统的目标
●设置操作系统的目的:
1、方便性:操作系统使计算机更易于使用
2、有效性:操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源。
3、可扩充性:在操作系统中,允许有效地开发,测试和引进新的系统功能。
4、开放性:实现应用程序的可移植性和互操作性,要求具有统一的开放的环境。
OS 的作用
●用户和计算机硬件之间的接口
●操作系统作为计算机系统资源管理者。
●os 实现了对计算机资源的抽象
操作系统的功能:
1、处理机管理:分配和控制 CPU。
2、存储器管理:内存分配与回收。
3、I/O 设备管理:I/O 设备的分配与操纵。
4、文件管理:文件的存取、共享和保护。
5、用户接口:命令接口与程序接口。
●操作系统用作扩充机器功能,使其成为便于使用的机器,这种机器又称为虚拟机。
二、操 作 系 统 的 发 展
一.无操作系统时的计算机系统
1、 人工操作方式
一台计算机的所有资源由用户独占,降低了计算机资源利用率,人操作慢,
出现了严重的人机矛盾。
缺点:1:用户独占全机 2:cpu 等待人工操作
2、 脱机输入输出方式
在外围计算机的控制下,实现输入输出。
主要解决了 CPU 与设备之间不匹配的矛盾。
二.单道批处理系统
1、在内存中仅存一道作业运行,运行结束或出错,才自动调另一道作业运行。
2、单道批处理系统主要特征:自动性、顺序性、单道性。
3、单道批处理系统主要优点:减少人工操作,解决了作业的自动续接。
4、单道批处理系统主要缺点:平均周转时间长,没有交互能力。
三.多道批处理系统
(一)多道程序的概念:
在内存中存放多道作业运行,运行结束或出错,自动调度内存中的另一道作业运行。
●多道程序带来的好处:
1、提高 CPU 的利用率。
2、提高内存和 I/O 设备利用率。
3、增加系统吞吐率。
(二)多道批处理系统主要特征:
多道性、宏观上并行、微观上串行。
(三)多道批处理的主要优点:提高了资源利用率和吞吐能力。
多道批处理的主要缺点:平均周转时间长,没有交互能力。
设计批处理多道系统时,首先要考虑的是 :系统效率和吞吐量
操作系统的目标
四.分时系统
(一)分时系统的产生
用户需要:人-机交互、共享主机、便于用户上机
(二)分时系统实现的方法
具有“前台”和“后台”的分时系统
多道分时系统
(三)分时系统实现中的关键问题:
及时接收:实现多个用户的信息及时接收。
及时处理:及时控制作业的运行。
(1)作业应直接进入内存
(2)不允许一个作业长期占用处理机直至他运行结束或发生 I/O 请求后,才调度其他作
业运行。
(四)分时系统的特征:
多路性:多个用户分时使用一台计算机,宏观上同时,微观上轮流。
独立性:独立运行,不混淆,不破坏。
及时性:系统能在很短的时间得到回答。
交互性:能实现人机对话。
(五)两个概念
时间片
响应时间
五.实时系统
● 所谓实时系统:是计算机及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处
理,并控制所有实时设备和实时任务协调一致的运行。
(一)实时系统分为两类
1、实时控制系统
2、实时信息处理系统
例如:用于控制生产流水线,进行工业处理控制的操作系统是实时系统
(二)实时系统的特征
1、多路性:能对多个对象进行控制。
2、独立性:独立运行,不混淆,不破坏。
3、交互性:仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。
4、可靠性:高可靠性,应具有过载防护能力。
5、及时性:不同的系统要求不一样,控制对象必须在截止时间内完成。
三、操作系统的基本特征
现代 OS 的四个基本特征:
1、并发
2、共享
3、虚拟
4、异步
并发是最重要的特征,其它特征都以并发为前提。
1.并发
操作系统的目标
并发——并行性和并发性
- 并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。
- 并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
2.共享
所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
1、互斥共享方式:
- 把在一段时间内只允许一个进程访问的资源,称为临界资源。
- 系统中的临界资源可以提供给多个进程使用,但一次仅允许一个进程使用,称为互斥
共享方式。
2、同时访问方式:
- 从宏观上看,资源共享是指多个任务可以同时使用系统中的软硬件资源
- 从微观上看,资源共享是指多个任务可以交替互斥地使用系统中的某个资源。例如磁盘。
3.虚拟
所谓虚拟是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
虚拟处理机:分时实现
虚拟设备:SPOOLING 技术
虚拟存储器:虚拟存储管理实现
4.异步性
异步性—— 是指进程以异步的方式执行,进程是以人们不可预知的速度向前推进。
内存中每个进程在何时能获得处理机运行,何时又因提出资源请求而暂停,以及进程以
怎样的速度向前推进,每到程序总共用多长时间才能完成等等,这些都是不可预知的。
第二章 进程管理
一、相关概念
1、前趋图——有向无循环的图。
表示程序执行的偏序关系。
2、程序的顺序执行——严格按照程序给定的顺序执行,仅当前一个执行结束才执行后一
个。
3、程序的顺序的特征:
① 顺序性
② 封闭性
③ 可再现性
4、程序的并发执行——是指两个或两个以上程序段在执行的时间上是重叠的,即使这种
重叠只有一小部分,则称这些程序为并发执行。
5、程序并发执行的特征:
① 间断性
② 失去封闭性
③ 不可再现性
二、进程的基本概念
1、进程的定义——一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程,
是系统进行资源分配和调度的独立单位.
操作系统的目标
2、进程的特征
①动态性:是最基本的特征。因为进程的实质是程序的一次执行过程,而且该特征还表
现在进程由创建而产生,由调度而执行,由撤销而消亡,即进程具有一定
的生命期。
②并发性
③独立性
④异步性
⑤结构特征
3、进程的三种基本状态及其转换原因
4、 进程控制块——描述和控制进程运行,系统为每个进程定义的一个数据结构。
PCB 是进程存在的惟一标志。
PCB 常驻内存。
5、 进程控制块的组织方式
链接方式、索引方式
6. 进程与程序的区别
(1)程序是静态的,进程是动态的;
程序是有序代码的集合;进程是程序的执行。
(2)进程是暂时的,程序的永久的:
进程进程只是一次执行过程,有生命周期,有诞生有消亡,是暂时的;而程序可作为软
件资源长期保存,相对长久的;
(3)进程与程序的组成不同:
进程是由程序、数据和 PCB 三部分组成的.
(4)进程与程序的对应关系:
通过多次执行,一个程序可对应多个进程;通过调用,一个进程可包括多个程序。
三、进程控制
1、进程管理
进程图:表明进程的创建关系,创建的进程和被创建的进程可以并发执行。
2、引起进程创建的原因
① 用户登录:为终端用户建立进程。
② 作业调度:选中的作业建立进程。
③ 提供服务:为用户提供的服务进程。
例如:I/O 进程等。
④ 应用请求:应用程序自己创建的进程。
(1)就绪态变为执行态
调度程序选择一个新的进程分配给其处理机
CPU
(2)执行态变为就绪态
执行进程用完了时间片
执行进程被中断,因为一高优先级进程处于就绪
状态(系统原因)
(3)执行态变为阻塞态
执行进程发生I/O请求或等待外部事件发生(自
身原因)
(4)阻塞态变为就绪态
当I/O完成或所等待的事件发生时;
操作系统的目标
3、原语:由若干条指令构成,用于完成一定功能的一个过程。
4、原子操作(原子性):一个操作中的所有动作,要么全做,要么全不做。是一个不可
分割的操作。
5、 线程的基本概念
(1) 线程:一个被调度和分派的基本单位并可独立运行的实体。
(2) 线程分类:
① 内核支持线程:依赖于内核进行控制和管理。
② 用户级线程:在用户级创建、撤消和切换。
(3) 在引入线程的 OS 系统中,则把线程作为调度和分派的基本单位,而把进程作为
资源的拥有的基本单位。
(4) 在同一进程中的线程切换不会引起进程切换。
(5) 在不同进程中的线程切换会引起进程切换。
6.线程与进程的比较
1.调度性
在传统的操作系统中,作为拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程;
在引入线程的 OS 系统中,则把线程作为调度和分派的基本单位,而把进程作为资源的拥
有的基本单位。
并发性
引入线程后的 os 中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程的多个线程之间也可
以并发执行,使 os 具有更好的并发性,从而能更有效地使用系统资源和提高系统吞吐量 。
2.拥有资源
不论是传统的操作系统,还是设有线程的操作系统,进程都是拥有资源的一个独立单位,
它可以拥有自己的资源。一般地说,线程自己不拥有系统资源(也有一点必不可少的资
源),但它可以访问其隶属进程的资源
系统开销
创建、撤销以至于切换进程时付出的系统开销显著大于创建、撤销、切换线程时的系统
开销
进程同步的基本概念
1、 进程的相互制约
① 间接相互制约(进程互斥)——若干进程共享一资源时,任何时刻只允许一个进程使用。
② 直接相互制约(进程同步)——并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。
2、 临界资源:一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。
3、 临界区:访问临界资源的那段代码称为临界区。
4、 同步机制应遵循的准则:
① 空闲让进 —— 充分利用资源
② 忙则等待 —— 保证同步与互斥
③ 有限等待 —— 防止陷入“死等”
④ 让权等待 —— 防止陷入“忙等”
信号量机制
1)信号量
信号量是一种只能进行 P 操作和 V 操作的特殊变量
2) 信号量的物理含义:
剩余21页未读,继续阅读
资源评论
是空空呀
- 粉丝: 168
- 资源: 3万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功