【文章內(nèi)容簡介】 )。 它又可分為 : ① 開始截止時間 ——任務(wù)在某時間以前必須開始執(zhí)行 ② 完成截止時間 —— 任務(wù)在某時間以前必須完成 第一章 操作系統(tǒng)引論 2) (1) 硬實時任務(wù) (hard realtime task)。 系統(tǒng)必須滿足任務(wù)對截止時間的要求 ， 否則可能出現(xiàn)難以預(yù)測的結(jié)果 。 (2) 軟實時任務(wù) (Soft realtime task)。 它也聯(lián)系著一個截止時間 ， 但并不嚴(yán)格 ， 若偶爾錯過了任務(wù)的截止時間 ， 對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響也不會太大 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 3. 實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)特征的比較 (1)多路性。 (2) 獨立性。 (3) 及時性。 (4) 交互性。 (5) 可靠性。 第一章 操作系統(tǒng)引論 操作系統(tǒng)的基本特性 操作系統(tǒng)的特性 ： 并發(fā) concurrency（ parallel) 共享 不確定性 第一章 操作系統(tǒng)引論 并發(fā) (Concurrence) 并行性 是指兩個或多個事件在同一時刻發(fā)生； 并發(fā)性 是指能處理多個同時性活動的能力 。如 CPU與 I/O設(shè)備同時工作 、 顯示器與打印機同時工作 、 鼠標(biāo)與揚聲器同時工作 可以并發(fā)執(zhí)行的程序便可被分配到多個處理機上 ， 實現(xiàn)并行執(zhí)行 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 并發(fā)性 是指兩個或多個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。在多道程序環(huán)境下，并發(fā)性是指在一段時間內(nèi)，宏觀上有多個程序在同時運行。但在單處理機系統(tǒng)中，每一時刻卻僅能有一道程序執(zhí)行，故微觀上這些程序只能是分時地交替執(zhí)行。 倘若在計算機系統(tǒng)中有多個處理機，則這些可以并發(fā)執(zhí)行的程序便可被分配到多個處理機上，實現(xiàn)并行執(zhí)行，即利用每個處理機來處理一個可并發(fā)執(zhí)行的程序，這樣，多個程序便可同時執(zhí)行。 第一章 操作系統(tǒng)引論 共享 (Sharing) 在操作系統(tǒng)環(huán)境下 ， 所謂共享是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個并發(fā)執(zhí)行的進程 (線程 )共同使用 。 由于資源屬性的不同 ， 進程對資源共享的方式也不同 ， 目前主要有以下兩種資源共享方式 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 1. 互斥共享方式 系統(tǒng)中的某些資源 ， 如打印機 、 磁帶機的資源共享方式稱為 互斥式共享 即 資源分配后到釋放前 ，不能被其他進程所用 。 而在一段時間內(nèi)只允許一個進程訪問的資源稱為臨界資源 或獨占資源 。 計算機系統(tǒng)中的大多數(shù)物理設(shè)備 ， 以及某些軟件中所用的棧 、 變量和表格 ， 都屬于臨界資源 ， 它們要求被互斥地共享 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 2. 同時訪問方式 系統(tǒng)中還有另一類資源 ， 允許在一段時間內(nèi)由多個進程 “ 同時 ” 對它們進行訪問 。 這里所謂的“ 同時 ” 往往是宏觀上的 ， 而在微觀上 ， 這些進程可能是交替地對該資源進行訪問 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 并發(fā)和共享是操作系統(tǒng)的兩個最基本的特征 ， 它們又是互為存在的條件 。 一方面 ， 資源共享是以程序 (進程 )的并發(fā)執(zhí)行為條件的 ， 若系統(tǒng)不允許程序并發(fā)執(zhí)行 ，自然不存在資源共享問題； 另一方面 ， 若系統(tǒng)不能對資源共享實施有效管理 ， 也必然影響到程序并發(fā)執(zhí)行的程度 ，甚至根本無法并發(fā)執(zhí)行 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 虛擬 (Virtual) 操作系統(tǒng)中的所謂 “ 虛擬 ” ， 是指通過某種技術(shù)把一個物理實體變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應(yīng)物 。 物理實體 (前者 )是實的 ， 即實際存在的；而后者是虛的 ， 是用戶感覺上的東西 。 用于實現(xiàn)虛擬的技術(shù) ， 稱為虛擬技術(shù) 。 在 OS中利用了多種虛擬技術(shù) ， 分別用來實現(xiàn)虛擬處理機 、 虛擬內(nèi)存 、 虛擬外部設(shè)備和虛擬信道等 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 ? 虛擬 (virtual) ? 一個物理實體映射為若干個對應(yīng)的邏輯實體－－分時或分空間。 ? 虛擬是操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)資源的重要手段，可提高資源利用率。 ? CPU－－每個用戶（進程）的 虛處理機 ? 存儲器－－每個進程都占有的地址空間（指令＋數(shù)據(jù)＋堆棧） ? 顯示設(shè)備－－多窗口或虛擬終端 第一章 操作系統(tǒng)引論 異步性 (Asynchronism) 指進程的執(zhí)行順序和執(zhí)行時間的不確定性 在多道程序環(huán)境下 ， 允許多個進程并發(fā)執(zhí)行 ， 但只有進程在獲得所需的資源后方能執(zhí)行 。在單處理機環(huán)境下 ， 由于系統(tǒng)中只有一個處理機 ， 因而每次只允許一個進程執(zhí)行 ， 其余進程只能等待 。 因此進程的執(zhí)行通常都不是 “ 一氣呵成 ” ， 而是以 “ 停停走走 ” 的方式運行 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 或者說 ， 進程是以人們不可預(yù)知的速度向前推進 ， 此即進程的異步性 。 盡管如此 ， 但只要運行環(huán)境相同 ， 作業(yè)經(jīng)多次運行 ， 都會獲得完全相同的結(jié)果 。因此 ， 異步運行方式是允許的 ， 是操作系統(tǒng)的一個重要特征 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 ? 不確定性： ? 從用戶運行程序的要求的角度看 ， 操作系統(tǒng)必須是確定的 ， 即用戶給定一個程序和相應(yīng)的初始數(shù)據(jù) ， 無論在什么時候 ， 在什么計算機系統(tǒng)上運行 ， 產(chǎn)生的結(jié)果都應(yīng)是相同的 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 ? 從另一個角度看操作系統(tǒng)又存在不確定性：這是由共享和并發(fā)引起的 。 在操作系統(tǒng)中可運行多道用戶程序 ， 而每個用戶程序的運行時間 、 要使用哪些系統(tǒng)資源 、 使用多長時間 、使用的資源是共享還是獨占的 ， 操作系統(tǒng)在程序運行前是不知道的 。 這就要求操作系統(tǒng)的設(shè)計要很好地解決并發(fā)和共享的問題 ， 否則 ， 將會產(chǎn)生不可重現(xiàn)的錯誤 ， 這種不可重現(xiàn)的錯誤稱為不確定性 。 ? 例如兩個用戶共享一臺打印機 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 操作系統(tǒng)的主要功能 處理機管理功能 實 質(zhì)是對進程的管理 1. 進程控制的主要功能是為作業(yè)創(chuàng)建進程 、 撤消已結(jié)束的進程 ， 以及控制進程在運行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 。 在現(xiàn)代 OS中 ， 進程控制還應(yīng)具有為一個進程創(chuàng)建若干個線程的功能和撤消 (終止 )已完成任務(wù)的線程的功能 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 2. 進程同步 為使多個進程能有條不紊地運行 ， 系統(tǒng)中必須設(shè)置進程同步機制 。 進程同步的主要任務(wù)是為多個進程 (含線程 )的運行進行協(xié)調(diào) 。 兩種協(xié)調(diào)方式： ① 進程互斥方式 ， 這是指諸進程 (線程 )在對臨界資源進行訪問時 ， 應(yīng)采用互斥方式； ② 進程同步方式 ， 指在相互合作去完成共同任務(wù)的諸進程 (線程 )間 ， 由同步機構(gòu)對它們的執(zhí)行次序加以協(xié)調(diào) 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 3. 進程通信 當(dāng)相互合作的進程 (線程 )處于同一計算機系統(tǒng)時 ，通常在它們之前是采用直接通信方式 ， 即由源進程利用發(fā)送命令直接將消息 (mess