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操作系统简介

时间:2019-05-19 20:40:00      阅读:148      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:过程   解决   内存   申请   ima   结果   访问   现在   lock   

1.操作系统

操作系统为程序员操作硬件提供了接口。程序员不需要直接写程序操作硬件,只需要按照一定的规范,把数据提交给操作系统,操作系统回去操作硬盘,CPU和内存

1.1第一代计算机

"特点"
    没有操作系统的概念,所有程序都是直接操控硬件
"工作过程"
   程序员预约一段时间,在这段时间一个程序员独享计算机,其他人等待
"优点"
    程序员在申请的时间内独享资源,可以及时调整自己的程序
"缺点"
    浪费资源,一段时间内只有一个人使用

1.2第二代计算机:批处理系统

"工作过程"
    多个程序员的代码放在一起进行提交,然后机器顺序计算,得到多个程序员代码的输出
"优点"
    批处理代码,不再是一个程序员独享计算机,节省了时间
"缺点"
    1.整个流程需要人的参与,把多个程序员的代码在机器之间搬动,进行执行和得到输出
    2.计算机仍然是顺序执行的
    3.程序员不能独享计算机,不能即使调试得到结果,需要等到大家都提交完成,一起处理后得到结果,有问题不能立刻处理

技术图片

1.3第三代计算机:多道程序设计

"解决第二代计算机中需要人参与的问题"
    使用SPOOLING技术,就不需要人在中间搬动磁带了
"解决第二代计算机顺序执行的问题"
多道技术
    多道技术中的多道指的是多个程序,多道技术的实现是为了解决多个程序竞争或共享一个CPU的有序调度问题,解决方式是多路复用,分为时间上的复用和空间上的复用
    "空间上的复用:"将内存分为几部分,每部分放入一个程序,这样,同一时间内存中就有了多个程序
    "空间上复用的问题:"程序之间的内存必须是分割开的,这种分割需要在硬件层面操作,由操作系统控制。如果内存彼此不分割,则一个程序可以访问另外一个程序的内存。
    首先丧失的是安全性,如qq程序可以访问操作系统的内存,这就拿到了操作系统的权限。
    其次丧失的是稳定性,如果qq程序退出,可能会导致操作系统的程序退出。
    "时间上的复用:"当一个程序在等待I/O时,或一个程序运行了一段时间,CPU就切换,运行其他程序。
"解决单个程序员不能独享计算机的问题"
    "分时操作系统:"多个终端+多道技术,可以多个程序员连接计算机,操作系统采用多道的技术,处理多个程序员的任务。所有的用户以为自己独享了计算机资源。
    第三代计算机广泛采用了必须的保护硬件(程序之间的内存彼此隔离后),分时系统才开始流行。

1.4第四代计算机:个人计算机

总结

一:操作系统的作用
    1.隐藏复杂的硬件接口,提供良好的抽象接口。
    2.管理、调度进程,并且将多个进程多硬件的竞争变得有序。
二:多道技术
    1.产生背景:针对单核,实现并发
      现在的主机一般是多核,多核都会使用多道技术
      有4个CPU,运行在cpu1上的某个程序遇到io阻塞,会等到io结束再重新调度,对被调度到4个cpu中的任意一个,具体由操作系统的调度算法决定。
    2.空间上的复用:内存中同时存在多个程序,需要硬件支持,将多个程序的内存空间分隔开来。
    3.时间上的复用:复用一个cpu时间片。
       如果程序在进行io处理,或一个程序占用cpu较长时间,就会吧进程的状态保存下来,去处理别的程序。下次CPU切换回来,继续上次的位置,继续运行。

操作系统简介

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