第1章操作系統(tǒng)筆記-文庫吧資料
2024-08-10 04:53本頁面
【正文】 戶之間的接口1. 用戶接口n 聯(lián)機(jī)接口w 命令，用戶通過和終端交互控制作業(yè)n 脫機(jī)接口w 作業(yè)控制語言(JCL)，用戶通過作業(yè)說明書委托系統(tǒng)代為控制作業(yè)n 圖形用戶接口w 用直觀圖標(biāo)、菜單、對(duì)話框替代命令，免于單調(diào)、繁瑣和記憶之累2. 程序接口n 供用戶程序使用OS服務(wù)的系統(tǒng)調(diào)用 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 文件存儲(chǔ)空間的管理n 為文件分配外存空間，提供外存利用率n 記錄外存使用情況、分配、回收外存空間為此，OS需配置文件管理機(jī)構(gòu)。 設(shè)備管理的主要功能：1. 緩沖管理w 緩沖區(qū)，緩和CPU和I/O速度不匹配的矛盾w 單緩沖、雙緩沖、公用緩沖2. 設(shè)備分配w 為進(jìn)程分配設(shè)備，以及設(shè)備控制器、通道3. 設(shè)備處理w 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：CPU和設(shè)備控制器之間的通信（四）文件管理n 功能：請(qǐng)求調(diào)入、置換（三） 設(shè)備管理 地址映射n 進(jìn)程邏輯地址到內(nèi)存物理地址的映射。 內(nèi)存保護(hù)n 存儲(chǔ)管理要把各個(gè)用戶程序相互隔離起來互不干擾，更不允許用戶程序訪問操作系統(tǒng)的程序和數(shù)據(jù)，從而保護(hù)用戶程序存放在存儲(chǔ)器中的信息不被破壞。 內(nèi)存分配n 存儲(chǔ)管理將根據(jù)用戶程序的需要給它分配存儲(chǔ)器資源，并在其使用完畢后回收。 存儲(chǔ)管理的主要任務(wù)是管理存儲(chǔ)器資源，為多道程序運(yùn)行提供有力支撐。 進(jìn)程通信n 合作進(jìn)程的消息交換 進(jìn)程控制n 創(chuàng)建、撤銷、狀態(tài)轉(zhuǎn)換 操作系統(tǒng)有如下幾個(gè)基本功能：u 處理機(jī)管理u 存儲(chǔ)器管理u 設(shè)備管理u 文件管理u 用戶接口（一） 處理機(jī)管理設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)必修考慮異步性帶來的問題。a. 系統(tǒng)中的進(jìn)程何時(shí)執(zhí)行？b. 何時(shí)暫停？c. 以什么樣的速度向前推進(jìn)？d. 進(jìn)程總共要多少時(shí)間執(zhí)行才能完成？ 空分復(fù)用n 虛擬磁盤w 1個(gè)硬盤實(shí)體多個(gè)邏輯卷n 虛擬存儲(chǔ)器w 虛擬存儲(chǔ)器則是把物理上的多個(gè)存儲(chǔ)器(主存和輔存)變成邏輯上的一個(gè)(虛存)的例子w 內(nèi)存空分復(fù)用提高內(nèi)存空間利用率w 結(jié)合時(shí)分復(fù)用，可實(shí)現(xiàn)在邏輯上擴(kuò)大內(nèi)存，使程序中遠(yuǎn)小于它的空間運(yùn)行n 若某物理設(shè)備通過空分復(fù)用虛擬為N臺(tái)，則虛擬設(shè)備占用空間是原設(shè)備的1/N 虛擬技術(shù) 共享性和并發(fā)性是操作系統(tǒng)兩個(gè)最基本的特征，它們互為依存：n 一方面，資源的共享是因?yàn)檫\(yùn)行程序的并發(fā)執(zhí)行而引起的，若系統(tǒng)不允許運(yùn)行程序并發(fā)執(zhí)行，自然也就不存在資源共享問題。典型的可供多進(jìn)程同時(shí)訪問的資源是磁盤。 第二種是同時(shí)訪問。 這種同一時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源稱臨界資源，許多物理設(shè)備，以及某些數(shù)據(jù)和表格都是臨界資源，它們只能互斥地被共享。系統(tǒng)中的某些資源如打印機(jī)、磁帶機(jī)、卡片機(jī)，雖然它們可提供給多個(gè)進(jìn)程使用，但在同一時(shí)間內(nèi)卻只允許一個(gè)進(jìn)程訪問這些資源。 資源共享的方式可以分成兩種： 概念：互斥訪問、臨界資源、同時(shí)訪問 多個(gè)進(jìn)程能并發(fā)執(zhí)行，進(jìn)程運(yùn)行時(shí)要占用一定的系統(tǒng)資源，如 CPU、存儲(chǔ)空間和I/O設(shè)備等。 進(jìn)程是資源分配的獨(dú)立單位。 進(jìn)程由一組機(jī)器指令、數(shù)據(jù)和堆棧組成，是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的活動(dòng)實(shí)體。n 進(jìn)程能支持并發(fā)，程序不能。 在多道程序系統(tǒng)中，為了能夠并發(fā)執(zhí)行，系統(tǒng)必須為每個(gè)程序建立進(jìn)程。 操作系統(tǒng)是一個(gè)并發(fā)系統(tǒng)，并發(fā)性是它的重要特征，它應(yīng)該具有：處理多個(gè)同時(shí)執(zhí)行的程序的能力。 并發(fā)性（Concurrence）是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的運(yùn)行程序在同一時(shí)間間隔段內(nèi)同時(shí)執(zhí)行。 以多道程序設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代操作系統(tǒng)具有以下幾個(gè)主要特征：n 并發(fā)性（Concurrence）n 共享性（Sharing）n 異步性（Asynchronism）或稱不確定性（Nondeterministic）n 虛擬性（Virtual） 典型代表：n 微軟公司推出的windows 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。 微機(jī)操作系統(tǒng) 實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)還可用于控制進(jìn)行實(shí)時(shí)信息處理。 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)，飛機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，火炮自動(dòng)控制系統(tǒng)都是實(shí)時(shí)過程控制系統(tǒng)。 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng):計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)過程控制時(shí)，要求系統(tǒng)能現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)處理，進(jìn)而能自動(dòng)地發(fā)出控制信號(hào)控制相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使某些參數(shù)（壓力、溫度、距離、濕度）能按予定規(guī)律變化，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。 什么是實(shí)時(shí)系統(tǒng)？ 實(shí)時(shí)系統(tǒng) 及時(shí)性n 對(duì)用戶請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間短(1~3s) 獨(dú)立性n 各用戶獨(dú)立操作，互不干擾。 分時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)一般采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式，使一臺(tái)計(jì)算機(jī)為多個(gè)終端服務(wù)。 分時(shí)技術(shù)：把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)間分為很短的時(shí)間片，按時(shí)間片輪流把處理機(jī)分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用
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