操作系统概念.doc

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1、操作系统：控制和管理计算机系统的软件和硬件资源，合理地组织计算机工作流程及方便用户使用的程序和数据集合。操作系统作为最基本的系统软件；操作系统作为资源管理器；操作系统作为虚拟机1多道程序设计原理：2多道程序设计的硬件支持：中断系统和通道技术。3多道程序设计的实现：多道程序设计的主要目的是充分利用系统的所有资源且尽可能地让他们并行操作。这种技术可把硬件的代价交叉地分布在大量并行用户之间而使计算机系统的代价极小化。优点:多道程序共享资源,资源利用率高，系统吞吐量大,资源保持忙,系统开销小。缺点:作业平均周转时间长,无交互能力。1操作系统的功能：1处理机管理；2存储管理；3设备管理；4文

2、件管理；5用户接口。2操作系统的主要特征：1并发性：两个或多个事件在同一时刻发生；2共享性：系统中多个资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用，有互斥和同步两种共享方式；3虚拟性：将一个物体影射为若干个逻辑实体；4不确定性：又称异步性,a程序执行结果不确定，程序执行结果不能再现,b多道程序设计环境下，程序按异步方式运行。1操作系统的结构包括1内核，2核外部分，它通常是一些实用程序。1传统的操作系统结构设计模式（针对单处理机）1整体式结构设计模式；2层次式结构设计模式；3、模块化结构设计模式。2现代的操作系统结构设计模式（针对多处理机）1客户/服务器模式2面向对象技术3对称多处理模式

3、。1操作系统的分类：单用户（微机）操作系统；批处理系统；分时系统；网络操作系统；分布式操作系统；多处理机操作系统。2批处理系统：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理。为了提高资源利用率和系统吞吐量3批处理系统特点：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。1分时系统：两个或两个以上的事件按时间划分轮流地使用计算机系统的某一资源。在一个计算机系统中如果多个用户分时地使用同一计算机，那么这样的计算机系统就称为分时系统。2.分时系统的实现原理3.分时系统的特点：1)同时性，若干用户可以同时操作，共同使用统一系统的

4、资源。2)独立性:用户各占一个终端,感觉像独占主机；3）及时性:用户请求能在容许的响应周期内及时获得响应,响应周期通常在3秒以内；4)交互性:用户通过终端与系统进行广泛的人机对话,以请求系统提供多方面的服务。程序顺序执行：程序执行时,必须按某种先后次序,只有当前操作完成后才能执行后继操作,它体现了某种算法。程序的并发执行：在一定时间内物理机器上有两个或两个以上的程序同处于开始运行但尚未结束的状态，并且次序不是事先确定的。并发执行是指两个程序的执行在时间上是重叠的。多个程序的并发执行：在一定时间内物理机器上有两个或两个以上的程序同处于开始运行但尚未结束的状态，并且次序不是事先确定的。

5、宏观上同时处于运行状态微观上各程序交替地间断运行。资源共享：系统中硬件和软件资源不再为单个用户程序所独占，而由几个用户程序共同使用。程序并发执行和资源共享是现代操作系统的基本特性，它们之间互为依存。并发的特征：1失去了程序的封闭性2程序和机器执行程序的活动不再一一对应3）并发程序间的相互制约.进程：程序的一次执行，该程序可与其它程序并发执行。进程：由程序、数据集合和进程控制块三部分组成。程序部分描述了进程所要完成的功能；数据集合包括程序在执行时所需要的数据和工作区；进程控制块（PCB）：用来描述进程当前状态的数据结构，是进程的动态特性的集中反映。随着进程的创建而产生，进程的撤销而被

6、收。PCB应包含如下一些信息：进程表示名或标示数，位置信息，状态信息，进程的优先级，现场保护区，资源清单，队列指针或链接字，进程同步和通信等其它信息。进程的特征：1结构性，由程序+数据+进程控制块组成了进程实体,称之为进程映像。进程控制块是进程存在的标志；2动态性，进程是进程实体的执行过程,它由创建而产生,由调度而执行,因某事件而暂停,由撤销而消亡。在生命周期内,进程在三种基本状态之间动态转换；3并发性，多个进程同时存于内存中,一起向前推进,并发执行；4独立性，进程是独立获得资源和独立调度的基本单位；5异步性，各进程都各自独立的不可预知的速度向前推进程序与进程之间的区别：进程更能真

7、实地描述并发，而程序不能；进程是由程序、数据和进程控制块三部分组成的；程序是静态的，进程是动态的；进程有生命周期，有诞生有消亡，短暂的；而程序是相对长久的；一个程序可对应多个进程，反之亦然；进程具有创建其他进程的功能，而程序没有。进程的调度状态：1运行状态：进程占有CPU，并在CPU上运行2就绪状态：一个进程已经具备运行条件，但由于无CPU暂时不能运行的状态（当调度给其CPU时，立即可以运行）3阻塞状态：指进程因等待某种事件的发生而暂时不能运行的状态（即使CPU空闲，