操作系統(tǒng)教學(xué)一新ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-12 08:20本頁(yè)面
【正文】 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。 不同的機(jī)器有不同的程序狀態(tài)字格式，可包含不同的信息。 Windows NT 和 Unix 使用的 32 位 CPU （ 奔騰）有 32位寄存器 ——EFLAGS ，而M68000 的程序狀態(tài)字 PSW 如圖：T S I2 I1 I0 X N Z V C 15 13 10 4 0Date 24Oprating System167。操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 （續(xù)二） T 自陷（ Trap） 中斷標(biāo)志位； S CPU 狀態(tài)標(biāo)志位， 1 說(shuō)明處于管態(tài)， 0 說(shuō)明 CPU 處于目態(tài)； I0 ~~I2 中斷屏蔽位，共 8級(jí)中斷，只接受高于此值的優(yōu)先級(jí)中斷； C 進(jìn)位； N 結(jié)果為負(fù) ； Z結(jié)果為零 ； V 溢出；v 主存儲(chǔ)器v 緩沖技術(shù)v 中斷技術(shù)v 時(shí)鐘、時(shí)鐘隊(duì)列T S I2 I1 I0 X N Z V C Date 25Oprating System167。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) ”。這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱 “多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng) ”。 其工作原理見(jiàn)圖：二、為什么要采用 多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)– 提高 CPU利用率– 提高內(nèi)存和 I/O設(shè)備利用率– 提高系統(tǒng)的吞吐率Date 26Oprating SystemCDate 27Oprating System167。多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)三、 多道程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)– 多道性 同時(shí)– 無(wú)序性無(wú)法確定并發(fā)順序– 宏觀上并行 實(shí)際是各個(gè)程序競(jìng)爭(zhēng)占有 CPU運(yùn)行，但宏觀上并行工作。– 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 28Oprating System167。多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)v ⑴ 可能延長(zhǎng)單個(gè)程序的執(zhí)行時(shí)間v ⑵ 并行工作道數(shù)與系統(tǒng)效率不成正比Date 29Oprating System167。操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有如下兩大問(wèn)題：– 復(fù)雜、周期長(zhǎng)；– 正確性難以保證；操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含兩大內(nèi)容：– 考慮操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)；– 分析操作系統(tǒng)的構(gòu)造過(guò)程和方法一、整體式結(jié)構(gòu)v 整體式結(jié)構(gòu) 模塊組合發(fā)，是早期 OS的設(shè)計(jì)方法v 特點(diǎn)：– 模塊以功能劃分而非以程序或數(shù)據(jù)特點(diǎn)劃分– 數(shù)據(jù)作為全程量使用– 模塊間可不加限制地調(diào)用和轉(zhuǎn)移，模塊間信息傳遞可任意約定Date 30Oprating System167。操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)v 整體式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)– 結(jié)構(gòu)緊密– 接口簡(jiǎn)單– 系統(tǒng)效率高v 整體式結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)– 模塊獨(dú)立性差– 結(jié)構(gòu)不清晰– 白易閱讀和分析– 不易維護(hù)– 并發(fā)性受到限v 典型的是 IBM初期的操作系統(tǒng)Date 31Oprating System167。操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、分層結(jié)構(gòu)三、 C/S結(jié)構(gòu)Date 32Oprating SystemDate 33Oprating System 操作 系 統(tǒng) 程序 和 數(shù)據(jù)CPU存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 I/O控制器I/O控制器I/O控制器打印機(jī)…I/O設(shè)備Date 34Oprating System
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