【正文】 4第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 10 2第四章 存儲器管理 10 2第五章 設(shè)備管理 10第六章 文件管理 6第七章 操作系統(tǒng)接口 2 合 計(jì) 52 4 8第一章 操作系統(tǒng)引論第一章 操作系統(tǒng)引論 本章要點(diǎn)（ 1/3）? 目的： 建立 OS的基本概念，切實(shí)掌握 OS的一些基本概念。用戶觀點(diǎn)? 操作系統(tǒng)從用戶的觀點(diǎn)來看，是給用戶提供了一個(gè)工作環(huán)境? 操作系統(tǒng)提供的接口：– 命令方式（ CLI，命令行接口 ）– 系統(tǒng)調(diào)用方式（也稱為應(yīng)用編程接口， Application Programming Interface，簡稱 API）– 圖形、窗口方式（ GUI，圖形用戶接口 ）第一章 操作系統(tǒng)引論 圖 11 OS作為接口的示意圖 資源管理觀點(diǎn)? 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各類資源的管理者，它負(fù)責(zé)分配、回收以及控制系統(tǒng)中的各種軟硬件資源。，運(yùn)算結(jié)束后將結(jié)果輸出到輸出磁帶上。作業(yè)由批處理程序控制運(yùn)行，用戶無法實(shí)時(shí)控制，如果運(yùn)行中途出現(xiàn)故障，只能停下來，重新運(yùn)行。第一章 操作系統(tǒng)引論 分時(shí)系統(tǒng)（ TimeSharing System）的產(chǎn)生? 及時(shí)接收– 多路卡： 使主機(jī)能同時(shí)接收各用戶從終端上輸入的數(shù)據(jù)。– 都具有多路性。 – 實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性的要求與分時(shí)系統(tǒng)類似，是以人所能接受的等待時(shí)間來確定。? 最簡單的微機(jī)操作系統(tǒng)： 配置在 8位與 16位微機(jī)上? 典型單用戶單任務(wù)微機(jī) OS： CP/M和 MSDOS – CP/M：帶軟盤系統(tǒng)的 8位微機(jī)操作系統(tǒng)– MSDOS：微軟開發(fā)的 16位單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)第一章 操作系統(tǒng)引論 單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)? 只允許一個(gè)用戶上機(jī)，但允許用戶把程序分為若干個(gè)任務(wù)，使它們并發(fā)執(zhí)行。? 多個(gè)進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行和交換信息。? 時(shí)分復(fù)用技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用：– 虛擬處理機(jī)技術(shù)： 利用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，把一臺物理上的處理機(jī)虛擬為多臺邏輯上的處理機(jī)，在每臺邏輯處理機(jī)上運(yùn)行一道程序。– 內(nèi)存中的每個(gè)進(jìn)程何時(shí)獲得處理機(jī)運(yùn)行；– 進(jìn)程何時(shí)因提出某種資源請求而暫停；– 進(jìn)程以怎樣的速度向前推進(jìn)；– 每道程序總共需要多少時(shí)間完成，等等。? 調(diào)度：– 作業(yè)調(diào)度： 從后備隊(duì)列中按照一定的算法，選擇若干個(gè)作業(yè)，為它們分配其必需的資源。? 內(nèi)存保護(hù)機(jī)制– 設(shè)置兩個(gè)界限寄存器，存放正在執(zhí)行程序的上界和下界。– 響應(yīng)由控制器發(fā)來的中斷請求，并根據(jù)中斷請求的類型，調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理。第一章 操作系統(tǒng)引論 目錄管理? 文件的讀寫管理– 根據(jù)用戶的請求，從外存讀取數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)寫入外存– 文件讀（寫）過程：? 根據(jù)用戶給出的文件名檢索文件目錄，獲取文件在外存中的位置；? 利用文件讀（寫）指針，對文件進(jìn)行讀（寫）。? JCL是提供給批處理作業(yè)用戶的，為實(shí)現(xiàn)所需功能而委托系統(tǒng)代為控制的一種語言第一章 操作系統(tǒng)引論 用戶接口? 圖形用戶接口：另一種形式的聯(lián)機(jī)用戶接口，采用了圖形化的操作界面，用非常容易識別的各種圖標(biāo)來將系統(tǒng)的各項(xiàng)功能、各種應(yīng)用程序和文件，直觀、逼真地表示出來。? 模塊化 OS的缺點(diǎn)– 在開始設(shè)計(jì) OS時(shí)，對模塊的劃分及對接口的規(guī)定并不精確，而且還可能存在錯(cuò)誤，因而很難保證按此規(guī)定所設(shè)計(jì)出的模塊會完全正確，這將使在把這些模塊裝配成OS時(shí)發(fā)生困難；– 從功能觀點(diǎn)來劃分模塊時(shí)，未能將共享資源和獨(dú)占資源加以區(qū)別；由于管理上的差異，又會使模塊間存在著復(fù)雜的依賴關(guān)系使 OS結(jié)構(gòu)變得不清晰。? 對象 ，是指在現(xiàn)實(shí)世界中具有相同屬性、服從相同規(guī)則的一系列事物的抽象，而其中的具體事物稱為對象的實(shí)例。? 服務(wù)器根據(jù)中斷或陷入類型，調(diào)用相應(yīng)的處理程序來進(jìn)行后期處理。微內(nèi)核 操作系統(tǒng)存在的問題客戶機(jī)應(yīng)用 OS內(nèi)核(a) 在整體式內(nèi)核文件操作中的上下文切換返回客戶機(jī)應(yīng)用 文件服務(wù)器 磁盤設(shè)備驅(qū)動(dòng)器微內(nèi)核(b) 在微內(nèi)核中等價(jià)操作的上下文切換作業(yè)提交規(guī)范? 每次作業(yè)提交一頁紙，寫上班級、學(xué)號、姓名、第 X章作業(yè)、時(shí)間；? 提交時(shí)間與方式：上課前由學(xué)習(xí)委員統(tǒng)一收集，并按學(xué)號排好序后提交，超過規(guī)定時(shí)間按缺交作業(yè)計(jì)；? 作業(yè)不要求抄寫題目，但答題時(shí)要求寫明題號；簡答題盡可能簡單，用幾句話說清楚就可以。? 微內(nèi)核提供了規(guī)范而精簡的應(yīng)用程序接口，為微內(nèi)核外部的程序編制高質(zhì)量的代碼創(chuàng)造了條件。? 采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)– 基于 “抽象 ”和 “隱藏 ”原則控制系統(tǒng)的復(fù)雜性– 利用 “對象 ”、 “封裝 ”和 “繼承 ”確保系統(tǒng)的 “正確性 ”、 “可靠性 ”、 “易修改性 ”、 “易擴(kuò)展性 ”等，并提高 OS的設(shè)計(jì)速度。提高了系統(tǒng)的 維護(hù)性和可靠性 。? 操作系統(tǒng)龐大而雜亂，缺乏清晰的程序結(jié)構(gòu)，造成程序錯(cuò)誤多，調(diào)試?yán)щy；程序難以閱讀和理解，不方便維護(hù)。– 程序接口： 以系統(tǒng)調(diào)用的形式供用戶編程時(shí)使用。– 對存儲空間進(jìn)行分配與回收。? 緩沖區(qū)機(jī)制– 單緩沖機(jī)制– 雙緩沖機(jī)制– 公用緩沖池機(jī)制第一章 操作系統(tǒng)引論 緩沖管理? 任務(wù)– 根據(jù)用戶進(jìn)程的 I/O請求、系統(tǒng)的現(xiàn)有資源情況以及按照某種設(shè)備分配策略，為之分配其所需的設(shè)備。 第一章 操作系統(tǒng)引論 第一章 操作系統(tǒng)引論 內(nèi)存分配? 主要任務(wù)– 為每道程序分配內(nèi)存空間；– 提高存儲器的利用率；– 允許正在運(yùn)行的程序申請附加的內(nèi)存空間，以適應(yīng)程序和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)增漲的需要。? 在引入了線程的 OS中，也包含對線程的管理。– 虛擬存儲器技術(shù)： 利用存儲器的空閑空間來存放其它的程序，以提高內(nèi)存的利用率。 第一章 操作系統(tǒng)引論 引入進(jìn)程與線程 共享（ Sharing）? 資源共享性： 宏觀上，指多個(gè)任務(wù)可以同時(shí)使用系統(tǒng)資源；微觀上，指多個(gè)任務(wù) 并發(fā) ，即多個(gè)任務(wù)可以交替互斥地使用系統(tǒng)中的某個(gè)資源；? 資源共享方式 ：– 互斥共享方式 ：? 臨界資源（或獨(dú)占資源）：規(guī)定在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源? 打印機(jī)、磁帶機(jī)– 同時(shí)訪問方式? 宏觀上：同時(shí)? 微觀上：交替訪問? 磁盤設(shè)備第一章 操作系統(tǒng)引論 虛擬（ Virtual）? 虛擬： 是指通過某種技術(shù)把一個(gè)物理實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的對應(yīng)物。? 典型多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)： UNIX OS– Solaris OS– Linux OS第一章 操作系統(tǒng)引論 多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)第一章 操作系統(tǒng)引論 操作系統(tǒng)發(fā)展歷史小結(jié) 操作系統(tǒng)的基本特征第一章 操作系統(tǒng)引論 第一章 操作系統(tǒng)引論 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征：共享共享并發(fā)并發(fā)異步異步虛擬虛擬 并發(fā)（ Concurrence）? 并行性 是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生；? 并發(fā)性 是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。– 分時(shí)系統(tǒng)能向終端用戶提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)、資源共享等服務(wù)。– 都具有獨(dú)立性。? 及時(shí)性： 系統(tǒng)按人們所能接受的等待時(shí)間及時(shí)響應(yīng)用戶請求。然后由作業(yè)調(diào)度程序按照一定的算法從該隊(duì)列中一次選取一