操作系统基本概念
1. 操作系统 控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配,以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的程序集合
2. 操作系统基本特征
1.并发 指两个或多个事件在同一时间间隔内发生
因此操作系统具有处理和调度多个程序同时执行的能力。在操作系统中,引入进程的目的就是使程序能够并发执行。注意同一时间间隔(并发)和同一时刻(并行)的区别,在每一时刻,但处理机环境下实际仅能有一道程序执行,微观上这些程序还是在分时地交替执行,操作系统的并发性是通过分时实现的
2.共享 系统中的资源可以供内存中多个并发执行的进程共同使用
* 互斥共享方式 系统中的某些资源虽然可以提供给多个进程使用但为了使其记录或打印的结果不会混淆,在规定时间内只允许一个进程访问资源。这种资源叫临界资源或独占资源
* 同时访问方式 系统中的另一类资源允许在一段时间内由多个进程“同时”对它们进行访问(分时共享 )
并发和共享是操作系统两个最基本的特征,两者互为共存:1. 资源共享是以程序并发为条件的 2. 系统若不能对资源共享试试有效的管理,必会影响到程序的并发执行,甚至根本无法并发执行
3. 虚拟 把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物
* 虚拟处理器技术 通过多道程序设计技术,让多道程序并发执行的方法,来分时使用一个处理器。利用多道程序设计技术,把一个物理上的CPU虚拟为多个逻辑上的CPU,称为虚拟处理器
* 虚拟存储器技术 将一台机器的物理存储器变为虚拟存储器,以便从逻辑上来扩充存储器容量
* 虚拟设备技术 将一台物理I/O设备虚拟为堕胎逻辑上的I/O设备,并允许每个用户占用一台逻辑上的I/O设备
其虚拟技术可归纳为时分复用技术,如处理器的分时共享,空分复用技术如虚拟存储器
4. 异步 在多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,进程的执行不是一贯到底而是走走停停,以不可知的速度向前推进
异步性使得操作系统运行在一种随机的环境下
3.操作系统的功能
1. 操作系统作为计算机系统资源的管理者
1.1 管理处理机 对处理机的管理可以归结为对进程的管理 其管理任务就是关于进程的创建,撤销,管理,避免冲突,合理共享
进程管理功能:进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度
1.2 管理存储器 功能: 内存分配、地址映射、内存保护与共享和内存扩充
1.3 文件管理 功能: 文件存储空间的管理、目录管理及文件读写管理和保护
1.4 设备管理 任务:完成用户的I/O请求,方便用户使用各种设备,并提高设备的利用率
功能:缓冲管理、设备分配、设备处理和虚拟设备
2.操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口
2.1 命令接口 用来组织和控制作业的执行
2.1.1 联机控制方式 (交互式命令接口)适用于分时或实时操作系统 操作系统一条条执行命令
2.1.2 脱机控制方式(批处理命令接口) 脱机用户不能直接敢于作业的执行,应事先用相应的作也控制命令写成一份作业操作说明书,连同作业一起提交给系统
2.2 程序接口 编程人员用来请求操作系统服务
系统调用命令(广义指令)组成程序接口
GUI图形接口不属于操作系统的一部分但图形接口所调用 的系统调用命令,属于操作系统的一部分
3.操作系统用做扩充机器
操作系统扩充裸机将裸机改造为功能更强,使用更方便的机器。
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