【正文】 隨著系統(tǒng)對(duì)處理機(jī)管理方法不同，其提供的作業(yè)處理方式也不同，例如有批處理方式，分時(shí)方式和實(shí)時(shí)方式。 當(dāng)內(nèi)存不夠的時(shí)候，解決內(nèi)存擴(kuò)充問題，就是內(nèi)存和外存結(jié)合起來的管理，為用戶提供一個(gè)容量比實(shí)際內(nèi)存大的多的虛擬存儲(chǔ)器，這是操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)功能的重要任務(wù)。系統(tǒng)中的信息資源是以文件的形式存放在外存儲(chǔ)器上的。設(shè)備管理是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中除了CPU和內(nèi)存外的所有輸入，輸出設(shè)備的管理。 操作系統(tǒng)的分類： 1 批處理操作系統(tǒng)。多道是系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)容納多個(gè)作業(yè)，這些作業(yè)存放在外存中 ，組成一個(gè)后備作業(yè)序列，系統(tǒng)按一定的調(diào)度原則每次從后備作業(yè)中選取一個(gè)或多個(gè)作業(yè)放入內(nèi)存中運(yùn)行，運(yùn)行作業(yè)結(jié)束并退出運(yùn)行和后備作業(yè)進(jìn)行運(yùn)行均由系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，從而在系統(tǒng)中形成一個(gè)自動(dòng)轉(zhuǎn)接的連續(xù)的作業(yè)流。 批處理系統(tǒng)追求的目標(biāo)是提高系統(tǒng)資源利用率和大作業(yè)吞吐量以及作業(yè)流程的自動(dòng)化。 分時(shí)系統(tǒng)允許多個(gè)用戶同時(shí)連機(jī)使用計(jì)算機(jī)。 特點(diǎn)： 多路性。又叫交互操作系統(tǒng)。 及時(shí)性。 通常計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用批處理和分時(shí)處理方式來為用戶服務(wù)。 3 實(shí)時(shí)系統(tǒng)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)作為一個(gè)特定應(yīng)用中的控制設(shè)備來使用。 2． 時(shí)信息處理系統(tǒng)。 4 個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。 5 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)就是在原來的各自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作上，按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的各個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)，使之包括網(wǎng)絡(luò)管理，通信，資源共享，系統(tǒng)安全和多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)的操作系統(tǒng)。 從資源管理觀點(diǎn)： 把操作系統(tǒng)分為處理機(jī)管理，存儲(chǔ)管理，設(shè)備管理，文件管理，用戶與操作系統(tǒng)的接口等5個(gè)主要部分。 用戶不再 直接使用硬件機(jī)器，而是通過操作系統(tǒng)來控制和使用計(jì)算機(jī)，從而把計(jì)算機(jī)擴(kuò)充為功能更強(qiáng)，使用更加方便的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 操作系統(tǒng)所涉及的硬件環(huán)境： 2 特權(quán)指令與處理機(jī)狀態(tài)。 特權(quán)指令是只允許操作系統(tǒng)使用，而不允許一般用戶使用的指令。 3 CPU狀態(tài)。 CPU的狀態(tài)屬于程序狀態(tài)字PSW的一位。 管態(tài)又叫特權(quán)態(tài)，系統(tǒng)態(tài)或核心態(tài)。通常，操作系統(tǒng)在管態(tài)下運(yùn)行。機(jī)器處于目態(tài)時(shí)，程序只能執(zhí)行非特權(quán)指令。 從目態(tài)轉(zhuǎn)換為管態(tài)的唯一途徑是中斷。 4 中斷機(jī)制。 中斷是實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)的必要條件。 引起中斷的事件稱為中斷源。發(fā)生中斷時(shí)被打斷程序的暫停點(diǎn)成為斷點(diǎn)。處理中斷源的程序稱為中斷處理程序。而返回?cái)帱c(diǎn)的過程稱為中斷返回。 中斷裝置和中斷處理程序統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。 強(qiáng)迫性中斷是正在運(yùn)行的程序所不期望的，它們是或發(fā)生，何時(shí)發(fā)生事先無法預(yù)料，因而運(yùn)行程序可以在任意位置處被打斷。 3 硬件故障中斷 4 時(shí)鐘中斷 5 控制臺(tái)中斷 6 程序性中斷 自愿性中斷是正在運(yùn)行的程序有意識(shí)安排的，通常是由于程序員在編制程序時(shí)，因要求操作 系統(tǒng)提供服務(wù)而有意使用訪管指令或系統(tǒng)調(diào)用，從而導(dǎo)致中斷的，所以又稱其為訪管中斷。每個(gè)中斷處理程序都有一個(gè)入口地址PC及其運(yùn)行 環(huán)境PSW，它們被稱為中斷向量，保存在內(nèi)存中固定的單元。中斷響應(yīng)是硬件對(duì)中斷請(qǐng)求 作出響應(yīng)的過程，包括識(shí)別中斷源，保留現(xiàn)場，引出中斷處理程序等過程。若有中斷請(qǐng)求，則通過交換中斷向量進(jìn)入中斷處理程序，這就是中斷響應(yīng)。 中斷屏蔽是指在提出中斷請(qǐng)求之后，CPU不予響應(yīng)的狀態(tài)。 CPU是否允許某類中斷，由當(dāng)前程序狀態(tài)字中的中斷屏蔽位決定。 中斷反應(yīng)過程： 1保存被中斷程序的現(xiàn)場。 3轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序。 操作系統(tǒng)向用戶提供兩類接口：一類是用于程序級(jí)的，另一類是用于作業(yè)控制一級(jí)的。 它由一組系統(tǒng)調(diào)用命令組成。 系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)向用戶提供的程序一級(jí)的服務(wù)，用戶程序借助與系統(tǒng)調(diào)用命令來向操作系統(tǒng)提出各種資源要求和服務(wù)請(qǐng)求。 2 作業(yè)級(jí)接口。這類接口分為聯(lián)機(jī)接口和脫機(jī)接口。 聯(lián)機(jī)接口由一組鍵盤操作命 令組成，是用戶以交互方式請(qǐng)求操作系統(tǒng)服務(wù)的手段。 2 脫機(jī)接口。 這種接口主要是用于批處理方式操作系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)的操作過程由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度或系統(tǒng)操作員干預(yù)，因而系統(tǒng)利用率高。 多道程序設(shè)計(jì)是操作系統(tǒng)所采用的最基本，最重要的技術(shù)。 衡量系統(tǒng)效率的尺度是系統(tǒng)吞吐量。 進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行運(yùn)動(dòng)，進(jìn)程是系統(tǒng)核心資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。 系統(tǒng)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)通常高與一般用戶進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。 進(jìn)程和程序的區(qū)別是程序是靜態(tài)的，而進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的。 被創(chuàng)建的進(jìn)程成為子進(jìn)程，創(chuàng)建者稱為父進(jìn)程，從而構(gòu)成進(jìn)程家族。 1 并發(fā)性。 3 獨(dú)立性。 5 異步性。 運(yùn)行狀態(tài)是進(jìn)程已經(jīng)獲得CPU，并且在CPU上執(zhí)行的狀態(tài)。 就緒狀態(tài)，是一個(gè)進(jìn)程已經(jīng)具備運(yùn)行條件，但是由于沒有獲得CPU而不能運(yùn)行所處的狀態(tài)。是進(jìn)程因等待某種事件發(fā)生而暫時(shí)不能運(yùn)行的狀態(tài)。 為了便于系統(tǒng)控制和描述進(jìn)程的活動(dòng)進(jìn)程，在操作系統(tǒng)核心中為進(jìn)程定義為一個(gè)專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，成為進(jìn)程控制塊PCB。 每個(gè)進(jìn)程都有自己專用的工作存儲(chǔ)區(qū)，其他進(jìn)程運(yùn)行時(shí)不會(huì)改變它的內(nèi)容。 系統(tǒng)中進(jìn)程隊(duì)列分為3類： 1 就緒隊(duì)列。 3 運(yùn)行隊(duì)列。實(shí)際上，一個(gè)運(yùn)行隊(duì)列中只有一個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程之間間接相互作用構(gòu)成進(jìn)程同步。 進(jìn)程之間的間接相互作用叫做進(jìn)程的互斥。而在進(jìn)程中訪問臨界資源的那一段程序稱為臨界區(qū)。 信號(hào)量。 原語是由若干條機(jī)器指令構(gòu)成的一段程序，用以完成特定功能。 高級(jí)通信原語，解決大量信息交換問題。 2 實(shí)現(xiàn)信息緩沖通信，要利用發(fā)送原語和接受原語。 實(shí)質(zhì)是利用外存來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，故具有傳送數(shù)據(jù)大的優(yōu)點(diǎn)。 分為單向信箱和雙向信箱兩種通信方式。 1．創(chuàng)建原語。 創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程的主要任務(wù)是建立進(jìn)程控制塊PCB。 3 撤消原語。 5 喚醒原語。 1 記錄系統(tǒng)中所有進(jìn)程的執(zhí)行狀態(tài)。 3 把CPU分給進(jìn)程。 2 正在執(zhí)行的進(jìn)程調(diào)用阻塞原語將自己阻塞起來進(jìn)入等待狀態(tài)。 4 在分時(shí)系統(tǒng)中時(shí)間片用完。 進(jìn)程調(diào)度算法解決以何種次序?qū)Ω骶途w進(jìn)程進(jìn)行處理機(jī)的分配以及按何種時(shí)間比例讓進(jìn)程占用處理機(jī)。 2 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法。 靜態(tài)優(yōu)先數(shù)。 在多道程序系統(tǒng)中，一組進(jìn)程中的每個(gè)進(jìn)程均無限期的等待被該組進(jìn)程中的另一個(gè)進(jìn)程所占有且永遠(yuǎn)不會(huì)釋放的資源，這種現(xiàn)象處于死鎖狀態(tài)。發(fā)生死瑣時(shí)，死瑣進(jìn)程至少有兩個(gè)。 永久性資源和臨時(shí)性資源。 4 多道程序設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)程推進(jìn)次序不合理。 2 不可剝奪條件。 4 循環(huán)等待。 3 允許進(jìn)程剝奪其他進(jìn)程占用的資源，從而破壞“不可剝奪”條件。 安全狀態(tài)是沒有死瑣的狀態(tài)。 死瑣的解除： 1 資源剝奪法。 比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位：線程。 不同的線程可以執(zhí)行相同的程序