《操作系統(tǒng)教學(xué)一》ppt課件-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 167。操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展 （續(xù)五）五、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)– 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本特征? 自治性 ： 每臺(tái)計(jì)算機(jī)能獨(dú)立運(yùn)行，獨(dú)立承擔(dān)分配給它的任務(wù)；? 分布性 ： 它包含地理分布、功能分布、任務(wù)分布三個(gè)要素；? 互連性 ：把地理位置分散的資源實(shí)現(xiàn)物理連接；? 統(tǒng)一性 ： 在統(tǒng)一的操作系統(tǒng)控制下使分散的計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)能夠相互協(xié)調(diào)工作。操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展 （續(xù)六）六、分布式操作系統(tǒng) 分布式操作系統(tǒng)是 70 和 80 年代發(fā)展起來(lái)的一種多處理機(jī)（或多計(jì)算機(jī)）系統(tǒng)。其中，每個(gè)單元都處理機(jī)和局部存儲(chǔ)器，能獨(dú)立承擔(dān)分配給它的任務(wù)。– 分布式系統(tǒng)的特征? 分布性? 自治性? 模塊性? 并行性– 分布式系統(tǒng)的功能? 資源管理? 任務(wù)分配? 分布式進(jìn)程同步和通信? 管理出現(xiàn)浮動(dòng) 由上可見，所謂分布式操作系統(tǒng)是： 能直接對(duì)系統(tǒng)中各類資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配和管理，有效地控制和協(xié)調(diào)任務(wù)的并行執(zhí)行，允許系統(tǒng)中的處理單元無(wú)主次之分，并向用戶提供統(tǒng)一的、有效的接口的軟件的集合。它在工業(yè)控制、軍用武器系統(tǒng)中達(dá)到廣泛使用。為使程序能并發(fā)執(zhí)行，系統(tǒng)必須為每個(gè)程序建立進(jìn)程。由于資源屬性不同共享的方式也不同，可分為兩種共享方式：屬性不同共享的方式也不同，可分為兩種共享方式：互斥共享方式互斥共享方式 ：在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源稱臨界資源，典型的：在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源稱臨界資源，典型的是許多物理設(shè)備、變量、表格等；是許多物理設(shè)備、變量、表格等；同時(shí)共享方式同時(shí)共享方式 ：在一段時(shí)間內(nèi)允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)對(duì)它進(jìn)行訪問(wèn)的資源，典型的：在一段時(shí)間內(nèi)允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)對(duì)它進(jìn)行訪問(wèn)的資源，典型的是內(nèi)存、磁盤、重入碼編寫的文件等。迸發(fā)和共享是操作系統(tǒng)最基本的兩個(gè)特征。如， CPU（（ 虛處虛處理機(jī)），理機(jī)）， I/O設(shè)備，物理信道等；設(shè)備，物理信道等；異步性（異步性（ Asynchronism）） 進(jìn)程的運(yùn)行總是異步的走走停停的，這是競(jìng)爭(zhēng)資源的緣進(jìn)程的運(yùn)行總是異步的走走停停的，這是競(jìng)爭(zhēng)資源的緣故。 Date 19Oprating System167。也正因?yàn)槿绱?，才把這些調(diào)用稱為系統(tǒng)調(diào)用。但眾多的服務(wù)請(qǐng)求，如何響應(yīng)？ 這是通過(guò) “訪管指令 ”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。操作系統(tǒng)的特征和服務(wù)v 系統(tǒng)調(diào)用與一般過(guò)程調(diào)用的區(qū)別– 運(yùn)行狀態(tài)不同? 一般用戶程序調(diào)用過(guò)程都在用戶態(tài)運(yùn)行? 一般系統(tǒng)程序調(diào)用過(guò)程都在系統(tǒng)態(tài)運(yùn)行? 系統(tǒng)調(diào)用產(chǎn)生狀態(tài)切換，從用戶態(tài)切換到系統(tǒng)態(tài)，執(zhí)行完畢又返回用戶態(tài)；– 進(jìn)入方式不同? 一般過(guò)程直接調(diào)用? 系統(tǒng)調(diào)用通過(guò)軟中斷進(jìn)入 OS后，經(jīng)過(guò)分析才能調(diào)用處理程序– 提供的方式不同? 一般過(guò)程由編譯系統(tǒng)提供，不同的編譯系統(tǒng)提供的過(guò)程可能不同；? 系統(tǒng)調(diào)用由 OS提供，其功能、種類與數(shù)量固定不變；– 調(diào)用方式不同? 一般過(guò)程使用調(diào)用指令按名調(diào)用，? 系統(tǒng)調(diào)用必須使用訪管指令，按功能號(hào)調(diào)用– 與調(diào)用代碼的關(guān)系不同Date 23Oprating Systemv操作系統(tǒng)有如下功能– 存儲(chǔ)管理– 處理機(jī)管理– 設(shè)備管理– 文件管理– 用戶接口（作業(yè)管理）167。– 特權(quán)指令 每個(gè)處理器都有自已的指令系統(tǒng)。用戶程序只能使用非特權(quán)指令。通常設(shè)置為管態(tài)（核心態(tài)）和目態(tài)（用戶態(tài)）。 處理器狀態(tài)包括條件碼 —— 反映指令執(zhí)行后的結(jié)果特征；中斷屏蔽碼 —— 指出是否允許中斷； CPU 的工作狀態(tài) —— 指出是管態(tài)還是目態(tài) —— 用以說(shuō)明當(dāng)前 CPU 上執(zhí)行的是操作系統(tǒng)還是一般用戶，從而確定是否可以使用特權(quán)指令換擁有其它特殊權(quán)利。多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)一、概念v 多個(gè)算題同時(shí)裝入內(nèi)存以并發(fā)方式工作執(zhí)行，這種設(shè)計(jì)技術(shù)稱 “多道程序設(shè)計(jì)技術(shù) ”。– 調(diào)度性 選擇合適的程序在 CPU上運(yùn)行四、多道程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn) 多道程序設(shè)計(jì)必須解決的問(wèn)題– 存儲(chǔ)保護(hù)– 處理器管理和進(jìn)程調(diào)度– 系統(tǒng)資源管理 在保證系統(tǒng)安全、正常工作的前提下，實(shí)現(xiàn)資源分配和回收，促使盡可能多的進(jìn)程迸發(fā)運(yùn)行 多道程序設(shè)計(jì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題Date 30Oprating System167。操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、分層結(jié)構(gòu)v 將操作系統(tǒng)分解成為內(nèi)核和若干模塊，并以一定的原則分為若干層，并建立單向依耐關(guān)系 分層原則– 依耐硬件的模塊在最底層，以便屏蔽硬件特性– 控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的核心模塊在最底層，如 CPU調(diào)度，進(jìn)程和線程控制，通信機(jī)制等– 把廣泛調(diào)用的模塊靠近底層– 命令解釋在最上層– 接受控制的模塊在較高層，文件處理在中部– 功能類似和相近的在同層 分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)Date 34Oprating System167?！璉/O設(shè)備
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