第1章操作系統(tǒng)筆記-在線瀏覽
2024-09-07 04:53本頁面
【正文】 占80％－90％解決辦法 將內(nèi)存分幾個(gè)部分，每部分放不同的作業(yè) 當(dāng)一個(gè)作業(yè)等待I/O時(shí)，CPU可被另一作業(yè)使用 在主存中同時(shí)駐留多個(gè)作業(yè) 多道程序設(shè)計(jì) 多道程序設(shè)計(jì)是指允許多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲 器并啟動進(jìn)行計(jì)算的方法。 多道程序的運(yùn)行特點(diǎn)： 概念：時(shí)間片、終端、響應(yīng)時(shí)間 分時(shí)操作系統(tǒng)：是一種聯(lián)機(jī)的多用戶交互式的操作系統(tǒng)。對每個(gè)用戶能保證足夠快的響應(yīng)時(shí)間，并提供交互會話能力。 多路性n 系統(tǒng)支持單主機(jī)多個(gè)終端，按分時(shí)原則服務(wù) 交互性n 用戶向系統(tǒng)提出服務(wù)請求更方便，也更廣泛n 通過終端 產(chǎn)生背景：雖然多道批處理操作系統(tǒng)和分時(shí)操作系統(tǒng)獲得了較佳的資源利用率和快速的響應(yīng)時(shí)間，從而使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大但它們難以滿足實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)信息處理領(lǐng)域的需要。 于是，便產(chǎn)生了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，目前典型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)：實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)。 有高可靠性和安全性，系統(tǒng)的效率則放在第二位 典型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)（1） 典型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)（2）計(jì)算機(jī)接收成干上百從各處終端發(fā)來的服務(wù)請求和提問，系統(tǒng)應(yīng)在極快的時(shí)間內(nèi)做出回答和響應(yīng)。 機(jī)票訂購系統(tǒng)、情報(bào)檢索系統(tǒng)是典型的實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng) 只允許一個(gè)用戶上機(jī)，且只允許用戶程序作為一個(gè)任務(wù)運(yùn)行。 典型代表：n CP/Mw 8位機(jī)上的主流操作系統(tǒng)n MSDOSw 最早的PC操作系統(tǒng)w 16位機(jī)上的主流操作系統(tǒng) 允許多個(gè)用戶通過各自的終端使用同一臺機(jī)器，共享主機(jī)系統(tǒng) 中的各種資源，而每個(gè)用戶程序又可進(jìn)一步分為幾個(gè)任務(wù)，使它們能并發(fā)執(zhí)行。 典型代表：UNIX 操作系統(tǒng)的基本特性 概念：并發(fā)、并行、進(jìn)程并行與并發(fā)的不同：① 并行性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生② 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)生引入進(jìn)程n 程序是靜態(tài)的，進(jìn)程是動態(tài)的。（sharing） 共享指操作系統(tǒng)中的資源（包括硬件資源和信息資源）可被多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程所使用。 發(fā)生條件n 多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行n 多個(gè)進(jìn)程需要同一資源資源共享的方式 第一種是互斥共享。系統(tǒng)中的還有許多資源，允許同一時(shí)間內(nèi)多個(gè)進(jìn)程對它進(jìn)行訪問，這里“同時(shí)”是宏觀上的說法。 共享與并發(fā)n 另一方面，若系統(tǒng)不能對資源共享實(shí)施有效地管理，必然會影響到運(yùn)行程序的并發(fā)執(zhí)行，甚至運(yùn)行程序無法并發(fā)執(zhí)行，操作系統(tǒng)也就失去了并發(fā)性，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)效率低下。 虛擬是指操作系統(tǒng)中的一種管理技術(shù)，它是把物理上的一個(gè)實(shí)體變成邏輯上的多個(gè)對應(yīng)物，顯然，前者是實(shí)際存在的而后者是虛構(gòu)假想的。 時(shí)分復(fù)用n 虛擬處理機(jī)w 通過多道程序和分時(shí)使用CPU技術(shù)，物理上的一個(gè)CPU變成邏輯上的多個(gè)CPUn 虛擬設(shè)備w 打印機(jī)n 若某物理設(shè)備通過時(shí)分復(fù)用虛擬為N臺，則虛擬設(shè)備速度是原設(shè)備的1/N 異步性（Asynchronism）亦稱不確定性，（ Nondeterministic ）進(jìn)程以人們不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)，即進(jìn)程的異步性。 在多道程序環(huán)境中，允許多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，由于資源有限而進(jìn)程眾多，進(jìn)程的執(zhí)行往往不是一氣呵成，而是“走走停停”，其運(yùn)行、暫停和完成的時(shí)間都無法確定。 這些都是不可預(yù)知的，或者說該進(jìn)程是以不確定的方式運(yùn)行的，不確定性給系統(tǒng)帶來了潛在的危險(xiǎn)，有可能導(dǎo)致與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。 但只要運(yùn)行環(huán)境相同，操作系統(tǒng)必須保證多次運(yùn)行作業(yè)，都會獲得完全相同的結(jié)果。\1. 4操作系統(tǒng)功能 在傳統(tǒng)的多道程序系統(tǒng)中，處理機(jī)的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程為基本單位，因而對處理機(jī)的管理可歸結(jié)為對進(jìn)程的管理： 進(jìn)程同步n 訪問臨界資源、協(xié)調(diào)合作次序 調(diào)度n 作業(yè)調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度（二） 存儲器管理存儲管理的主要功能包括： 這樣程序員無需知道自己的程序分配到內(nèi)存的什么具體物理地址，僅僅知道自己的邏輯地址即可，體現(xiàn)了存儲的無關(guān)性。 內(nèi)存擴(kuò)充n 借助虛擬存儲技術(shù)，從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存，使用戶感覺到比實(shí)際大的多的內(nèi)存，可是更多程序并發(fā)運(yùn)行。 設(shè)備管理的主要任務(wù)：① 管理各類外圍設(shè)備，完成用戶提出的I/O請求，加快I/O信息的傳送速度，發(fā)揮I/O設(shè)備的并行性，提高I/O設(shè)備的利用率；以及提供每種設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動程序和中斷處理程序，向用戶屏蔽硬件使用細(xì)節(jié) 上述三種管理是針對計(jì)算機(jī)硬件資源的管理。 文件管理則是對系統(tǒng)的軟件資源的管理
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