作業系統複習第一章

標籤（空格分隔）： 作業系統

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一、作業系統的目標

1.方便性
-使得使用者可以不精通
2.有效性
-提高資源的利用率，資訊的吞吐量
3.可擴充性
-使用微核心結構，能很方便的新增新的功能等
4.開放性
-遵守世界標準規範

二、作業系統的作用

1.作為計算機硬體系統和使用者之間的介面
-使用者可以通過命令方式、系統呼叫方式、圖示-視窗三種方式來使用計算機

2.作為計算機資源的管理者
-資源主要分為四類：處理機、儲存器、io裝置、檔案（資料和程式）
3.實現對計算機資源的抽象
-把計算機內部工作的過程隱藏起來。

三、計算機的發展

1.人工操作模式
2.離線輸入輸出方式
3.單道批處理系統
-配上了一個監督程式，一批一批的處理
-缺點：對資源的利用率不高；沒有互動
4.多道批處理系統
-巨集觀並行，微觀序列————併發
-優點：對資源的利用率提高；資訊吞吐量大
-缺點：週轉時間長；不能實現人機互動

5.分時系統
-可以實現人機互動
-關鍵問題：
(1)及時接受:做到同時接受來自不同使用者的命令或者資料
（2）及時處理：作業直接進記憶體；採用時間片輪轉執行方式。
-特徵：及時性；互動性；獨立性（在一個時間片中看起來像獨佔資源）；多路性
6.實時系統
-系統及時響應外部事件的請求，在規定的時間內完成對該時間的處理，並控制所有實時任務協調一致的進行。
-實時系統的型別：工業（武器）控制系統、資訊查詢系統（購票系統）、多媒體系統、嵌入式系統

四、作業系統的基本特徵

1.併發
-巨集觀並行，微觀序列
-並行性：是兩個或者多個在同一時刻一起發生。
-併發性：在某一段時間內巨集觀上是併發的，但是在微觀上是分時序列的。
2.共享
-資源共享，系統內的資源可以供多個併發執行的程式使用。
-併發需要資源共享做基礎，資源共享沒用併發沒有意義
3.虛擬
-分時多工技術：利用處理機的空閒時間去執行其他程式
-空間多工技術：利用空閒空間去存放和執行其他的多道程式
4.非同步
-程式是以不可預知的速度向前推進的

五、作業系統的主要功能

1.處理機管理功能
（1）程式控制：主要功能：為作業建立程式、撤消已經結束的程式、程式在執行過程中的狀態轉換。
（2）程式同步：多個程式（執行緒）執行時進行協調。
（3）程式通訊：互相合作的程式間的通訊
（4）排程：作業排程：按照一定的演算法從後備佇列中選出若干個作業進入記憶體，併為他們建立程式，插入到就緒佇列中。
程式排程：從就緒佇列中按照一定的演算法選出一個程式分配相應的資源給他，讓他進入執行。

2.儲存器管理功能
（1）記憶體分配（包括回收）
（2）記憶體保護：確保每道使用者程式都在自己的記憶體空間內執行互不干擾；不允許使用者訪問的記憶體空間，不允許訪問。
（3）地址對映：邏輯地址對映為記憶體中的實體地址
（4）記憶體擴充：請求呼叫，需要的時候再裝入記憶體；置換功能，把不用的程式從記憶體中換出。

3.裝置管理功能
（1）緩衝管理：解決了cpu和輸入輸出速度不匹配的矛盾
（2）裝置分配：對需要使用裝置的作業分配裝置、裝置管理器、通道。
（3）裝置處理

4.檔案管理
（1）檔案儲存空間的管理：記憶體，速度快，空間小；磁碟，速度慢，空間大。
（2）目錄管理
（3）檔案的讀寫以及保護