作業系統2—作業系統概論（下）

作業系統——1作業系統概論（下）

——2018.12.7

一、 作業系統的特徵

1.併發

1. 併發：是指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生
2. 在多道程式環境下，併發是指巨集觀上一段時間內有多道程式在同時執行，但在單處理機系統中，微觀上的這些程式是交替執行的。在多道程式環境下，併發是指巨集觀上一段時間內有多道程式在同時執行，但在單處理機系統中，微觀上的這些程式是交替執行的。
3. 併發和並行的區別：
   A.併發是指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生
   B.並行是指兩個或多個事件在同一時刻發生

2.共享

1. 共享：是指系統中的資源可供多個併發執行的程式共同使用
2. 兩種資源共享方式：
   A. 互斥共享：一段時間只允許一個程式訪問（印表機）
   B. 同時訪問：一段時間允許多個程式同時訪問（磁碟）

3. 虛擬

A.虛擬：是指把一個物理上的實體變為多個邏輯上的對應物，或把物理上的多個實體變 為邏輯上的一個對應物
B.分時多工技術：本質是利用某裝置為一使用者服務的空閒時間，轉而為其他使用者
服務，使裝置充分利用
a. 虛擬處理機技術
b. 虛擬裝置技術
C.空間多工技術：本質是利用儲存器的空閒空間分割槽域存放和執行其他的多道程式，以此提高記憶體的利用率。

4. 非同步

1. 非同步：多個作業的執行順序和每個作業的執行時間是不確定的

二、 作業系統的功能

1.處理機管理功能

1. 程式控制：負責程式的建立、撤銷及狀態轉換
2. 程式同步：對併發執行的進行進行協調。有同步和互斥兩種協調方式
3. 程式通訊：負責完成程式間的資訊交換
4. 程式排程：分為作業排程和程式排程

2.儲存器管理功能

1. 記憶體分配：按一定的策略為每道程式分配記憶體，程式執行結束後回收記憶體
2. 記憶體保護：保證各程式在自己的記憶體區域執行而不互相干擾
3. 地址對映：將使用者空間中的邏輯地址轉換為記憶體空間的實體地址
4. 記憶體擴充：藉助虛擬儲存技術從邏輯上擴充記憶體

3.裝置管理功能

1. 緩衝管理：對各類裝置緩衝區進行有效管理
2. 裝置分配：根據使用者的I/O請求，為之分配所需的裝置。包括控制器和通道
3. 裝置處理：又稱裝置驅動，主要完成裝置驅動、I/O操作以及中斷處理

4.檔案管理功能

1. 檔案儲存空間管理：對檔案儲存空間進行管理，包括儲存空間的分配與回收
2. 目錄管理：管理檔案的資料結構，提供按名存取功能
3. 檔案讀寫管理及保護：從外存讀入資料或將資料寫入外存；防止未授權使用者存取檔案；防止未授權使用者以不正確方式存取檔案

5.OS與使用者之間的介面

1. 使用者介面
   A.聯機使用者介面
   B.離線使用者介面
   C.圖形使用者介面
2. 程式介面

三、 作業系統的結構設計

1.模組化結構OS

2.分層結構OS

3.微核心結構OS