操作系统教程

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1、第一讲操作系统引论1.1什么是操作系统1.计算机系统=硬件+软件·硬件：物理装置本身，如：CPU内存硬盘终端设备打印机·软件：执行的程序，UNIX(分时)WindowsNTDOSWordLinuxOracle分类：应用支撑(工具)[开发、测试]系统2.OS——OperatingSystems·定义：操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户和计算机之间的唯一接口。1.2操作系统的功能五大功能：存储器管理、处理器管理、设备管理、文件管理、用户接口1

2、.存储器管理：·内存分配·地址映射·内存保护·内存扩充(虚拟内存)·2.处理机管理：·作业(用户定义的由计算机完成的工作单位)调度·进程调度·进程控制·进程通信·3.设备管理：·缓冲区管理·设备分配·设备驱动·设备无关性·4.文件管理：·文件存储空间管理·文件操作·目录管理·读写管理和存取控制·5.用户接口：·命令界面·程序界面·图形界面·1.3操作系统的特点并发：指两个或多个活动在同一给定时间间隔中进行(不同于并行)共享：计算机系统中的资源被多个任务所共用·同时访问：宏观上同时访问磁盘、使用CPU·互斥访问

3、：没有固定的时间关系，程序执行不可预计异步1.4操作系统的类型·批处理系统·分时系统·实时系统·个人机系统·网络操作系统·分布式操作系统·批处理系统(交互性差)：单道批处理系统(同一时间只运行一个作业)、多道批处理系统(特点：多道、成批)分时系统：[分时：若干并发程序对CPU时间的共享]；特点：同时性、交互性、独立性、及时性实时系统：对于特定事件，系统能在很短时间内作出响应并完成事件处理工作(专用：过程控制、信息查询、事务处理)；特点：专用、实时、高可靠个人机系统(常用)：单用户操作系统(DOSWindows

4、NT)多用户操作系统(UNIXLinux)；一般特征：使用管理方便、界面友好、价格低网络操作系统：计算机网络=计算机技术+通信技术；特征:分布性、自治性、互联性、可见性分布式操作系统：特征:分布式处理、模块化结构、利用信息通信、实施整体控制；特点:透明性、灵活性、可靠性、高性能、可扩充性1.5UNIX系统常用命令1.UNIX系统简介：多用户多任务分时系统2.UNIX命令提示符：$普通用户#root用户(特权用户)3.一般命令格式：命令名[选项][参数]如：ls–l/usr4.常用命令提示符：who[显示登陆的

5、用户名、终端名、时间]whoamI[显示当前登录的用户信息]date[显示当前时间]cal[显示日历(当前月及前后两月)]cal82011[显示2011年8月的日历，如果只用一个参数代表年份]第二讲进程概念2.1怎样理解进程概念1.进程的引入·程序顺序执行时的特征：顺序、封闭、可再现·多道程序设计的特点：多个程序共享系统资源、多个程序并发执行·程序并发执行时的特征：失去封闭性、程序与计算不再一一对应、出现相互制约关系·引入进程概念2.进程的定义：程序在并发环境[多道环境]中的执行过程[动态性]3.进程和程序的

6、比较·进程是动态的，程序是静态的·进程具有并发性，程序本身具有顺序性，程序的并发执行是通过进程实现的·进程具有独立性，是能独立运行的单位，是系统资源分配的基本单位，是运行调度的基本单位·二者无一一对应关系，一个程序可由多个进程共用，一个进程可顺序执行多个程序·进程是异步运行的会相互制约，而程序不具备此特征·程序和进程是两个完全不同的概念，两者又存在密切的联系4.进程的特征：动态性、并发性、调度性、异步性、结构性[反应进程的各种状态]5.进程的组成：进程控制块(PCB)[状态信息]、程序、数据集合·进程与PCB

7、的关系：每个进程有唯一的PCB；OS依据PCB管理进程；利用PCB实现进程的动态、并发；PCB是进程存在的唯一标志2.2进程的状态及其转换·进程的动态性由它的状态和转换体现·进程的状态信息存在于PCB·进程的转换在一定条件下实现·1.进程的基本状态：运行态[在CPU上执行]、就绪态[就差CPU]、阻塞态[等待事件，无法运行]2.进程状态的转换：进程之间的状态转换并非都是可逆的、并非都是主动的、进程在运行态才是真正运行2.3进程的同步与互斥1.进程活动中会相互制约：所有进程均相互独立、以异步方式并发执行2.同步

8、：进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系（同步进程间具有合作关系，在执行时间上须按照一定顺序协调进行）3.互斥：并发执行的多个进程由于竞争同一资源而产生的相互排斥的关系（互斥进程彼此在逻辑上是完全无关的、它们的运行不具有时间次序的特征）2.4临界资源和临界区1.临界资源：一次仅允许一个进程所使用的共享资源，如，打印机、磁带机、表格……2.临界区(CriticalSection)：在每个进程中