【正文】 據(jù)系統(tǒng)的能力和當(dāng)前作業(yè)的運(yùn)行情況 ， 按一定策略 ， 從后備作業(yè)隊(duì)列中選出一批作業(yè) ， 為它們分配所需的 I/O設(shè)備和存儲(chǔ)空間 ， 將它們調(diào)入內(nèi)存并為之建立相應(yīng)的進(jìn)程 ， 使之成為具有獲得處理機(jī)資格的侯選進(jìn)程 。 69 二級(jí)存儲(chǔ)管理 ?操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)下列有關(guān)硬盤管理的活動(dòng) : – 空閑空間管理 – 存儲(chǔ)空間分配 – 硬盤調(diào)度 ?計(jì)算機(jī)操作的整體速度可能與硬盤子系統(tǒng)的速度和管理該子系統(tǒng)的算法有關(guān) ? 二級(jí)存儲(chǔ)管理技術(shù)將在第十四章中討論 70 聯(lián)網(wǎng) ? 分布式系統(tǒng) 是一組不共享內(nèi)存、外設(shè)和時(shí)鐘的處理器的集合。 ?保護(hù)機(jī)制必須 : – 區(qū)分已經(jīng)授權(quán)用戶和未經(jīng)授權(quán)用戶 – 規(guī)定所有要進(jìn)行的控制 – 提供加強(qiáng)控制的方法 72 命令解釋系統(tǒng) ? 命令解釋程序 是操作系統(tǒng)中最為重要的系統(tǒng)程序之一 , 是用戶和操作系統(tǒng)之間的接口 ? 在 MSDOS中稱為 命令行解釋程序 – UNIX中稱為外殼（ shell） (cf. kernel) ? 兩種典型的命令解釋程序： – 基于鼠標(biāo)的窗口和菜單系統(tǒng) (Windows, Mac) – 基于命令行 (MSDOS, UNIX) ? 命令語(yǔ)句處理 : – 進(jìn)程的創(chuàng)建和管理 – I/O 操作 – 輔存管理 – 內(nèi)存管理 – 文件系統(tǒng)訪問(wèn) – 保護(hù) – 聯(lián)網(wǎng) 73 操作系統(tǒng)服務(wù) ? 程序執(zhí)行 – 系統(tǒng)能將程序裝入內(nèi)存并運(yùn)行，結(jié)束包括正常或不正常結(jié)束 ? I/O 操作 – 用戶通常不能直接控制 I/O 設(shè)備，操作系統(tǒng)必須提供進(jìn)行 I/O 操作的方法。通信通過(guò) 共享內(nèi)存或 消息傳遞 來(lái)實(shí)現(xiàn) ? 錯(cuò)誤檢測(cè) –錯(cuò)誤可能發(fā)生在 CPU和內(nèi)存中、 I/O 設(shè)備中、用戶程序中，對(duì)于每種錯(cuò)誤，操作系統(tǒng)應(yīng)采取適當(dāng)行動(dòng)，以確保正確和一致的計(jì)算 74 還有一些附加功能不在于幫助用戶而是確保系統(tǒng)本身高效運(yùn)行 ?資源分配 – 當(dāng)多個(gè)用戶登錄到系統(tǒng)上或多個(gè)作業(yè)同時(shí)執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)必須為每個(gè)進(jìn)程分配資源 ?統(tǒng)計(jì) – 跟蹤記錄哪些用戶使用了多少和什么類型的計(jì)算機(jī)資源。 77 參數(shù)作為表傳遞 78 系統(tǒng)調(diào)用分類 ?進(jìn)程控制 – 包括分配釋放內(nèi)存 ?文件管理 ?設(shè)備管理 ?信息維護(hù) ?通信 79 進(jìn)程控制 ?正常中斷 (退出 ) ?非正常中斷 (終止 ) – 錯(cuò)誤陷阱 , 內(nèi)存轉(zhuǎn)儲(chǔ) ?創(chuàng)建進(jìn)程 (fork, exec),終止進(jìn)程 ?等待時(shí)間，事件，信號(hào) , etc. ?分配釋放內(nèi)存 (malloc, free) 80 MSDOS 執(zhí)行狀態(tài) ?終止與駐留 (TSR) 程序 81 運(yùn)行多個(gè)程序的 UNIX ?fork ?exec ?wait ?exit 82 文件管理 ?創(chuàng)建，刪除文件 ?打開(kāi) , 關(guān)閉 ?讀，寫，重定位 ?獲取，設(shè)置文件屬性 83 設(shè)備管理 ?請(qǐng)求，釋放設(shè)備 ?讀，寫，重定位 ?獲取，設(shè)置設(shè)備屬性 84 信息維護(hù) ?獲取，設(shè)置時(shí)間或日期 ?獲取，設(shè)置系統(tǒng)數(shù)據(jù) – CPU 等級(jí) , 內(nèi)存大小 , 空閑內(nèi)存 – 用戶數(shù)，操作系統(tǒng)版本，當(dāng)前用戶數(shù) ?獲取，設(shè)置目標(biāo)屬性 – 進(jìn)程 – 文件 – 設(shè)備 85 通信 ?兩種通信模型： 消息傳遞 or 共享內(nèi)存 86 系統(tǒng)程序 ?系統(tǒng)程序 提供一個(gè)方便的環(huán)境，以開(kāi)發(fā)和執(zhí)行程序 (cf. Fig ) – 硬件 – 操作系統(tǒng) – 系統(tǒng)程序 – 應(yīng)用程序 ?絕大多數(shù)用戶所看到的操作系統(tǒng)是由系統(tǒng)程序而不是實(shí)際系統(tǒng)調(diào)用定義的 . 87 系統(tǒng)程序 ? 系統(tǒng)程序可分為 : – 文件管理 – 狀態(tài)信息 – 文件修改 (. text editors) – 程序語(yǔ)言支持 ? 編譯器 , 匯編器 , 鏈接程序，解釋程序，調(diào)試程序 – 程序裝入和執(zhí)行 ? 絕對(duì)加載程序、重定位加載程序、鏈接編輯器 – 通信 ? 郵件，瀏覽器 , etc. ? 絕大多數(shù)操作系統(tǒng)都提供程序，以解決共同問(wèn)題或執(zhí)行共同操作。 – 最底層 (層 0) 是硬件 。 ? JVM包括： – 類加載器 – 類驗(yàn)證器 – Java解釋器 ? JIT（ justintime） 編譯器用于提高性能 – 將結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的字節(jié)代碼轉(zhuǎn)換成主機(jī)的本地機(jī)器語(yǔ)言 104 Java虛擬機(jī) ?安全 ?高效 ?面向?qū)ο? ?可移植 ?結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān) 105 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) ?設(shè)計(jì)目標(biāo) ?機(jī)制和策略 ?實(shí)現(xiàn) 106 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)受到硬件選擇和系統(tǒng)類型的影響 ?用戶目標(biāo) – 容易使用、容易學(xué)習(xí)、可靠、安全、快速 ?系統(tǒng)目標(biāo) – 容易設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)、靈活、可靠、沒(méi)有錯(cuò)誤且高效 ?不同的要求能形成對(duì)不同環(huán)境的不同解決方案 107 ? 機(jī)制決定了如何來(lái)做 – 定時(shí)器結(jié)構(gòu)是一種確保 CPU保護(hù)的機(jī)制 ? 策略決定做什么 – 對(duì)于特性用戶將定時(shí)器設(shè)置成多長(zhǎng)時(shí)間是個(gè)策略問(wèn)題 ? 策略可能會(huì)隨地點(diǎn)或時(shí)間而有所改變，因此區(qū)分策略和機(jī)制對(duì)靈活性來(lái)說(shuō)很重要 – 機(jī)制必須是策略無(wú)關(guān)的 ? 例如：策略決定是 I/O密集型程序和 CPU密集型程序誰(shuí)具備更高的優(yōu)先級(jí)，而機(jī)制決定如何調(diào)度程序運(yùn)行。 108 ?操作系統(tǒng)的傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式是用匯編語(yǔ)言編寫，現(xiàn)在大多使用高級(jí)語(yǔ)言如 C或者C++ ?使用高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn) : – 代碼編寫更快 – 更為緊湊 – 更容易理解和調(diào)試 – 更容易從一個(gè)硬件移植到另一個(gè)硬件上 109 ? 反對(duì)觀點(diǎn)認(rèn)為：采用高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的操作系統(tǒng)降低了速度、增加了存儲(chǔ)要求。 – 在系統(tǒng)編寫完成并能正常工作之后，可以找出瓶頸子程序，并用相應(yīng)的匯編語(yǔ)言子程序代替。 ? SYSGEN程序采用自動(dòng)或者交互方式獲得有關(guān)硬件系統(tǒng)的特定配置信息，包括： – CPU類型？安裝什么選項(xiàng) (擴(kuò)展指令集、浮點(diǎn)運(yùn)算操作等 ) – 內(nèi)存大小 – 設(shè)備，包括設(shè)備號(hào)碼、設(shè)備中斷號(hào)、設(shè)備類型和模型、以及任何特別的設(shè)備特點(diǎn) – 操作系統(tǒng)選項(xiàng)和參數(shù)值 (緩沖區(qū)大小、 CPU調(diào)度算法、支持的進(jìn)程最大數(shù)量等） 111 系統(tǒng)生成 ?系統(tǒng)生成的三種方式： – 修改源代碼并編譯 – 用系統(tǒng)描述創(chuàng)建表，并從預(yù)先編譯過(guò)的庫(kù)中選擇模塊 – 構(gòu)造完全由表驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng) ?引導(dǎo) –開(kāi)機(jī)時(shí)，裝入內(nèi)核以啟動(dòng)系統(tǒng) ?引導(dǎo)程序 – 存在 ROM中的一小段代碼，能定位內(nèi)核，將它裝入內(nèi)存并