作業系統學習筆記_03

作業系統的主要功能

1. 處理機管理功能
2. 存儲器管理功能
3. 裝置管理功能
4. 檔案管理功能
5. 作業系統與使用者之間的接口

處理機管理功能

• 程序控制

• 主要功能：

• 為作業建立程序，為程序配置設定資源
• 控制程序在運作中的狀态轉換
• 撤銷已結束的程序，回收資源
• 為一個程序建立若幹線程（現代OS新增）
• 終止已完成任務的線程（現代OS新增）

• 程序同步

• 主要功能：為多個程序的運作進行協調
• 協調方式：

• 程序互斥：對臨界資源通路時
• 程序同步：互相合作去完成同一任務程序間

• 常用機制：信号量機制

• 程序通信
• 排程

• 作業排程：在外存中選擇作業，為其配置設定資源，将其調入記憶體後，建立程序，使其成為就緒程序，然後插入就緒隊列
• 程序排程：在就緒隊列中選擇一個程序，把處理機配置設定給它，為它設定運作現場，投入執行

存儲器管理功能

• 主要功能：記憶體配置設定、記憶體保護、位址映射、記憶體擴充
• 記憶體配置設定：

• 分類：靜态配置設定、動态配置設定
• 結構和功能：記憶體配置設定資料結構、記憶體配置設定功能、記憶體回收功能

• 記憶體保護：確定每道程式都在自己的記憶體中運作
• 位址映射：邏輯位址→實體位址
• 記憶體擴充：邏輯上擴充記憶體容量而非實體上擴充

• 記憶體擴充機制用于實作請求調入和置換功能

裝置管理功能

• 緩沖管理

• 作用：解決CPU高速與I/O低速之間的沖突
• 緩沖區機制：單緩沖、雙緩沖、公用緩沖池機制

• 裝置配置設定
• 裝置處理

• 裝置處理程式又叫裝置驅動程式，用于實作CPU與裝置控制器之間的通信

檔案管理功能

• 檔案存儲空間的管理
• 目錄管理
• 檔案讀寫管理與保護

使用者接口

• 指令接口
• 程式接口
• 圖形接口

微核心OS

• 基于客戶/伺服器模式，将作業系統分為微核心和多個伺服器
• 結構特點：

• 足夠小的核心
• 客戶/伺服器模式
• 政策與機制分離
• 采用面向對象技術

• 基本功能：

• 程序（線程）管理
• 低級存儲器管理
• 中斷和陷入管理

• 存在的問題：在完成一次客戶對作業系統提出的請求時，需要利用消息實作多次互動和使用者核心模式以及上下文的多次切換。