目錄
1.作業系統的概念、功能和目标
程式接口
知識回顧
2.作業系統的特征
1.并發
2.共享
3.虛拟
4.異步
知識小結
1.作業系統的概念、功能和目标

(1)處理機管理
在多道程式環境下,處理機的配置設定和運作都以程序(或線程)為基本機關,因而對處理機的管理可歸結為對程序的管理。并發時在計算機内同時運作多個程序,是以,程序何時建立、何時撤銷、何管理、如何避免沖突、合理共享就是程序管理的最主要的任務。程序管理的主要功能有:程序控制、程序同步、程序通信、死鎖處理、處理機排程等。
(2)存儲器管理
存儲器管理是為了給多道程式的運作提供良好的環境,友善使用者使用以及提高記憶體的使用率,主要包括記憶體配置設定、位址映射、記憶體保護與共享和記憶體擴充等功能
(3)檔案管理
計算機中的資訊都是以檔案的形式存在的,作業系統中負責檔案管理的部分稱為檔案系統。檔案管理包括檔案存儲空間的管理、目錄管理及檔案讀寫管理和保護等。
(4)裝置管理
裝置管理的主要任務是完成使用者的I/O請求,友善使用者使用各種裝置,并提高裝置的使用率.主要包括緩沖管理、裝置配置設定、裝置處理和虛拟裝置等功能。
脫機指令接口
:又稱批處理接口,使用于批處理系統,由一組作業控制指令組成。使用者輸入一堆指令,作業系統運作一堆指令。在作業系統運作這些指令時使用者不可幹預。
程式接口
- 程式接口:由一組
組成系統調用(也稱廣義指令)
- 使用者通過在程式中使用這些系統調用來請求作業系統為其提供服務,隻能通過使用者程式
調用間接
- 如使用各種外部裝置、申請配置設定和回收記憶體及其它各種要求
知識回顧
2.作業系統的特征
1.并發
- 并發:兩個或多個事件在同一時間間隔内發生,這些事件在宏觀上是同時發生的,在微觀上是交替發生的, 作業系統的并發性指系統中同時存在着多個運作的程式,這些程式宏觀上看是同時運作着的,而微觀 上看是交替運作的。
- 并行:兩個或多個事件在同一時刻發生
- 一個單核(CPU)同一時刻隻能執行一個程式,是以作業系統會協調多個程式使他們交替進行(這些程式在宏觀上是同時發生的,在微觀上是交替進行的)
- 作業系統是伴随着“多道程式技術出現的”,是以作業系統和并發是一同誕生的
- 在如今的計算機中,一般都是多核cpu的,即在同一時刻可以并行執行多個程式,比如我的計算機是8核的,我的計算機可以在同一時刻并行執行8個程式,但是事實上我們計算機執行的程式并不止8個,是以并發技術是必須存在的,并發性必不可少。
2.共享
3.虛拟
多道程式設計:是指在計算機記憶體中同時存放幾道互相獨立的程式,使它們在管理程式控制之下,互相穿插的運作。 兩個或兩個以上程式在計算機系統中同處于開始到結束之間的狀态。這就稱為多道程式設計。多道程式技術運作的特征:多道、宏觀上并行、微觀上串行。
- 虛拟是把一個實體上的實體變為若幹邏輯上的對應物。
- 實體實體(前者)是實際存在的;而後者是虛的,是使用者感覺上的事務
- 虛拟技術:用于實作虛拟的技術
- 虛拟處理器(CPU):通過多道程式設計技術,采用讓多道程式并發執行的方法,分時來使用一個CPU,實際實體上隻有一個CPU,但是使用者感覺到有多個CPU
- 虛拟存儲器:從邏輯上擴充存儲器容量,使用者感覺到的但實際不存在的存儲器
- 虛拟裝置:将一台實體裝置虛拟為邏輯上的多台裝置,使多個使用者在同一時間段内通路同一台裝置,即同時共享,使用者宏觀上感覺是同時的,但實際上是微觀交替通路同一台裝置的
作業系統的虛拟技術科歸納為:
- 時分複用技術:如處理器的分時共享
- 空間複用技術:如虛拟存儲器
4.異步
- 異步:多道程式環境允許多個程式并發執行,但由于資源有限,如cpu隻有一個,程序的執行并不是一貫到底的,而是走走停停的,它以不可預知的速度向前推進。
- 比如A程序正在占用CPU計算,B程序這時也想占用CPU計算,B程序隻有等,等A程序算完了,A程序去通路磁盤資源了,這時B程序再占用CPU進行計算,B程序還沒計算完,A程序從磁盤取出資源了,A程序發現B這時在占用CPU,這時A程序就需要等待,等B算完後再繼續到CPU中進行計算。由于每個程序占用資源的時間不固定,是以程序的執行以不可預知的速度前進