网络工程师专题二：操作系统概述

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1、Free的网络工程师博客www.free1990.com专题二：操作系统概述o进程管理n进程管理主要是对处理机进行管理，为了提高CPU的利用率，采用了多道程序技术，为了描述多道程序的并发执行，就要引入进程的概念，通过进程管理协调多道程序之间的关系，解决对处理机分配调度策略、分配实施和回收等问题，以使CPU资源得到最充分的利用。o存储管理n存储管理主要管理内存资源，由于内存整体价格贵、而且受CPU寻址能力的限制，内存的容量也有限，因此，当多个程序共享有限的内存资源时，要解决的问题是：如何为它们分配内存空间。同时，使用户存放在内存中的程序

2、和数据彼此隔离、互不侵扰！o文件管理n文件管理的任务是有效进支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享，保密和保护问题，以使用户方便，安全地访问文件。o设备管理n设备管理是指计算机系统中除了CPU和内存以外的所有输入输出设备的管理，为了提高设备的使用效率和整个系统的运行速度，可采用中断技术，通道技术，虚拟设备和缓冲技术，尽可能发挥设备和主机的并行工作能力。此外还应提供一个良好的界面o作业管理n操作系统是用户与计算机系统之间的接口，因此作业管理的任务是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统

3、能高效地运行操作系统的类型q批处理操作系统n用户一般不直接操纵计算机，而是将作业提交给系统操作员。操作员将作业成批地装入计算机，操作系统将作业按规定的格式磁盘的某个区域，然后按照某种调度策略选择一个或几个搭配得当的作业调入内存加以处理；内存中多个作业交替执行，处理步骤事先由用户设定，作业的结果由操作系统按作业统一加以输出，由操作员将作业运行结果交给用户。n特点：多道成批q分时系统n分时系统允许多个用户同时联机地使用计算机，一台分时计算机系统连有若干台终端，多个用户可以在各自的终端上向系统发出服务请求，等待计算机的处理结果并决定下一步的

4、处理。操作系统接收每个用户的命令，采用时间片轮转的方式处理用户的服务请求。n特点：多路性、交互性、独立性、及时性Free的网络工程师博客www.free1990.comq实时系统n是指系统能够及时响应随机发生的外部事件，并在严格的时间范围内完成对该事件的处理，常用在特定的应用中作为一种控制设备来使用。n特点：实时性、专用性o网络操作系统n网络操作系统是通过通讯设施将地理上分散的具有自治功能的多个计算机系统互联起来，实现信息交换，资源共享，互操作和协操作处理的系统。n特点：计算机自治o分布式操作系统n与网络操作系统类似，但分布系统要求一

5、个统一的操作系统，实现系统操作的统一性，分布式操作系统管理系统中所有资源，它负责全系统的资源分配和调度，任务划分，信息传输控制协调工作，并为用户提供一个统一的界面。n特点：n统一界面n资源对用户透明进程管理o进程的定义n进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。o进程的分类n从操作系统角度来看，可将进程分为系统进程和用户进程两类；n系统进程执行操作系统程序，完成操作系统的某些功能；n用户进程运行用户程序，直接为用户服务。o进程与程序的区别n程序是构成进程的组成部分之一，一

6、个进程的运行目标是执行它所对应的程序。如果没有程序，进程就失去了其存在的意义，从静态的角度看，进程是由程序、数据和进程控制块（PCB）三部分组成；n区别：n程序是静态的n进程是动态的Free的网络工程师博客www.free1990.com进程的状态就绪311进程调度被选中2时间片用完3等待某个事件4等待的事件已获得2等待运行4进程间的通讯o进程的同步与互斥n同步：进程的同步是指进程之间一种直接的协同工作关系，这些进程相互合作，共同完成一项任务，进程间的直接相互作用构成进程的同步。n互斥：在系统中许多进程常常需要共享资源，而这些资源往往

7、要求排他地使用（即独占设备），即一次只能为一个进程服务。n临界区：系统中一些资源一次只允许一个进程使用，这个资源称为临界资源。而在程序中访问临界资源的那一段程序称为临界区，要求进入临界区的进程之间就构成了互斥关系。为了保证系统中各并发进程顺利运行，对两个以上欲进入临界区的进程，必须实行互斥，为此系统采取了一些调度协调措施。信号量的P、V操作oP操作n功能：使用一个资源n实现：P（S）S：=S-1若S<0,则该进程进入S信号量的队列中等待oV操作n功能：释放一个资源n实现：V（S）S:=S+1若S<=0,则释放S信号量队列上的一个等待进

8、程,使之进行就绪队列死锁o定义:在多道程序系统中,一组进程的每一个进程均无限期地等待被该组进程的另一进程所占有且永远不会释放的资源,这种现象称系统处于死锁状态。o产生的必要条件:n互斥资源Free的网络工程师博客www.