第十讲 操作系统管理概述new

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1、第十讲操作系统管理概述主讲教师：刘立嘉石家庄铁道学院计算机与信息工程分院计算机科学与技术系学习目的与要求石家庄铁道学院∑重点°操作系统基本概念与功能°进程及处理器管理°存储管理°设备管理文件管理∑难点°进程及处理器管理°存储管理°设备管理°文件管理操作系统管理概述教学内容石家庄铁道学院10.1操作系统基本知识10.2进程及处理器管理10.3存储管理10.4设备管理10.5文件管理10.1操作系统基本知识石家庄铁道学院10.1.1操作系统的概念10.1.2操作系统的特点10.1.3操作系统的功能10.1.4操作系统的分类与发展10.1.1操作系统的概念石家庄铁道学院∑操

2、作系统是指能合理而且有效地管理计算机所有硬件资源和软件资源的系统软件。°操作系统属于系统软件部分，也是系统软件的核心部分。应用软件系统软件计算机硬件图计算机系统层次结构10.1.2操作系统的特点石家庄铁道学院∑并发（Concurrence）°“并发”是指两个或两个以上事件在同一时间间隔中发生。∑资源的共享（Sharing）°计算机系统中的软、硬件资源不仅可以被某一程序或者某一用户所使用，对于多个拥有授权的程序或用户也可以共享。•并发执行和资源共享是密切相关的。•由于资源的属性不同，资源的共享方式有两种：互斥访问、同时访问。∑虚拟（Virtual）°把一个物理实体映射为

3、一个或者多个逻辑实体。•多个用户共享使用一台物理设备，可以提高设备的利用率。•虚拟技术一般通过分时使用实现，即多个用户或进程分时使用设备。10.1.3操作系统的功能石家庄铁道学院∑处理器（CPU）管理°对处理器的分配和调度实施最有效的管理，以最大限度地提高处理器的处理能力。∑存储器管理°进程进入内存时为每个进程分配内存，当进程被撤消时回收分配出去的内存。°地址映射，将逻辑地址转换为内存空间对应的物理地址。°采用虚拟存储管理，将外存和内存结合在一起使用，从逻辑上扩充内存的容量。∑设备管理°首先接收用户的I/O请求，检查合法性后调度分配设备，然后驱动设备完成输入输出。°虚

4、拟设备，把物理设备虚拟为多台逻辑设备，提高整个计算机系统的运行效率。°屏蔽各种设备的物理特性，提供一个方便使用的操作界面。10.1.3操作系统的功能石家庄铁道学院∑作业管理°作业就是用户的计算任务，它在逻辑上包括用户应用程序和所需要的数据以及控制应用程序执行的操作步骤。°脱机方式°联机控制方式∑文件管理°包括文件数据存储空间的分配和回收、文件的读写、文件的查找机制、文件的共享和安全机制以及目录的管理等内容。10.1.4操作系统的分类与发展石家庄铁道学院∑单道批处理系统°用户一次可以提交多个作业，但负责调度作业的监督程序每次只向内存调入一个作业，系统一次也只处理一个作业

5、，处理完一个作业后，再调入下一个作业进行处理，直到这批作业全部完成。∑多道批处理系统°内存同时保存多个作业，CPU以交替的方式处理各个作业。°CPU保持忙碌状态，提高了CPU的利用率。°内存中可以同时保持多个程序并发执行。°CPU运行某个程序的同时，I/O设备可以处理其它程序的输入输出任务，提高了I/O设备的利用率。10.1.4操作系统的分类与发展石家庄铁道学院∑分时系统°内存中保持多个用户的多个作业，系统内部的操作系统负责协调多个用户分享CPU。°采用“时间片轮转”方式分配CPU，所有用户轮流独立使用一个时间片（TimeSlice，一般取100毫秒或更小）时间的CP

6、U。°协调多路终端用户同时使用计算机系统，各个用户共享系统的资源。°用户与计算机以交互方式工作并在可以接受的时间内将得到响应。∑实时操作系统°内存与其它系统的本质区别在于必须“实时”响应请求，并在规定的时间内完成处理。10.1.4操作系统的分类与发展石家庄铁道学院∑网络操作系统°在网络中计算机上安装的，使网络中的计算机能够方便地传送信息和共享网络资源的操作系统。°具备操作系统基本功能和网络管理功能•实现网络有效通信•提供网络资源的管理•网络服务•安全管理∑分布式操作系统°分布式系统•处理和控制功能分散在系统的各计算机上，系统中的任务可以动态地分配到各个计算机完成。处理

7、和控制功能分散在系统的各计算机上，系统中的任务可以动态地分配到各个计算机完成。°分布式操作系统•分布式系统中的全局操作系统，负责整个系统的资源分配和调度、任务划分、信息传输、控制协调等工作，并为用户提供一个统一的标准界面。10.2进程及处理器管理石家庄铁道学院10.2.1进程与线程的概念10.2.2进程控制10.2.3进程调度10.2.4进程互斥与同步10.2.5进程通信10.2.1进程与线程的概念石家庄铁道学院∑进程的定义°进程是一个具有独立功能可并发执行的程序在其数据集上的一次运行，它是操作系统进行资源分配的基本单元。∑进程的基本特征°分动态性•