作業系統(1)——作業系統概述

Jsp發表於2018-10-09

一:計算機系統的概念

處理機、儲存器、I/O裝置、檔案(資料和程式)

二:作業系統的特徵

基本特徵:併發、共享、虛擬和非同步

1、並行和併發

a:並行性:兩個或多個事件在同一時刻發生

b:併發性:兩個或多個事件在同一時間間隔內發生

在多道程式環境下,併發性是指在一段時間內巨集觀上有多個程式在同時執行,但在單機處理機系統中,每一時刻實際只有一個程式在執行。引入程式的目的是程式能併發執行。

程式與併發是現代作業系統中最重要的基本概念

2、共享

資源共享或資源複用,是指系統中的資源可供記憶體中多個併發執行的程式共同使用。

a:互斥共享方式

在一段時間內只允許一個程式訪問資源。程式A訪問資源時必須先提出請求,僅當A程式訪問完畢並釋放資源後,才允許另一程式對該資源訪問。

b:同時訪問方式

允許同一時間內由多個程式“同時”進行訪問。在處理機環境下“同時”是巨集觀意義上的,而在微觀上,這些程式對資源的訪問是交替進行的。

併發與共享

併發與共享是作業系統兩個最基本的特徵,兩者之間互為存在的條件:

1、資源共享是以程式的併發執行為條件的。

2、若系統不能對資源共享實施有效的管理,也必將影響到程式的併發執行,甚至根本無法執行。

3、虛擬

虛擬是指把一個物理上的實體變為若干個邏輯上的對應物。物理實體是實的,即實際存在的;而後者是虛的,是使用者感覺上的東西。在作業系統中利用另多種虛擬技術,分別用來虛擬處理器、虛擬記憶體和虛擬外部裝置。

a:虛擬處理器技術:通過多道程式設計技術,為每道程式至少建立一個程式,讓多道程式併發執行,來分時複用一臺處理器。能實現巨集觀上同時為多個使用者服務,使每個終端使用者都認為有一箇中央處理器為他服務。

b:虛擬裝置技術

虛擬技術:分時多工技術和空間多工技術

4、非同步

在多道程式環境下,允許多個程式併發執行,但由於資源有限,程式的執行不是一貫到底,而是走走停停,以不可預知的速度向前推進,這就是程式的非同步性。

三:作業系統的主要功能

主要功能:處理器管理、儲存器管理、裝置管理、檔案管理

a:處理器管理

在多道程式環境下,處理器的分配和執行都是以程式為基本單位,因而對處理器的管理可歸結為對程式的管理。程式的主要功能:程式控制、程式同步、程式通訊、死鎖處理和處理器排程

b:儲存器管理

儲存器管理的主要任務是為多通道程式的執行提供良好的環境,方便使用者使用,提高記憶體的利用率。儲存器應具備:記憶體分配、地址對映、記憶體保護、共享記憶體擴充

c:檔案管理

包括檔案的儲存空間管理、目錄管理、檔案讀寫管理

d:裝置管理

主要任務是完成使用者的IO請求,方便使用者使用各種裝置,提高裝置的利用率。


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