[OS复习]操作系统综述2
1.操作系统的功能
1.1 接口功能:
1.2 处理机管理任务:
1.3 存储器管理任务与功能:
(1)为多道程序的并发执行提供良好的环境【进程切换、数据存储安全】;便于用户使用存储器【便于用户实时修改大小】;提高存储器的利用率【很重要的,如何让进程驻留内存?分块?分区?最关键的是不要浪费内存空间】;为尽量多的用户提供足够大的存储空间【多进程在内存空间,多进程就是为了提高系统吞吐量,使尽量多的进程提供处理器资源】。
(2)功能:
内存分配:静态分配【一次分配,不可以改动】;动态分配【进程即已分配的空间可以调整大小,相比较之下,比较灵活,但管理比较复杂,需要操作系统支持】;连续分配【简单粗暴,但是存在零头的问题】;非连续分配【对内存空间的利用率会更高,技术水平也更高】。
内存保护:数据【操作系统自身的数据、用户的数据;要保证用户不要非法修改系统数据,用户之间不非法修改数据】。
地址映射:逻辑地址(0,1,2,3,....)映射到内存中的物理地址,方便处理机调用【非连续存储在这里就会更加复杂】。
内容扩充:虚拟存储技术,提高内存利用率。把一部分外存虚拟成系统内存。
1.4 设备管理任务与功能:
多道程序在内存会对资源进行竞争...
(1)为用户程序分配I/O设备
(2)完成用户程序请求的I/O操作
(3)提高处理机和I/O设备的利用率
(4)改善人机操作界面;比如磁盘磁带看起来是不同的对象,但是我们希望操作系统把他们看成相同的对象,即提供统一的接口,友好地进行人机交互。
设备管理功能:缓冲管理【内存->缓存区->外存;解决了CPU的数据很快,但是输入输出设备的速度却很慢】、设备分配【多进程对打印机资源的竞争】、设备管理(启动设备、中断处理)【申请输出功能、管理功能等,中断处理,保护现场,还原现场】、虚拟设备功能【虚拟内存、分时技术实际上及将CPU虚拟成多个处理机】、RAID技术【磁盘阵列技术,提高数据安全性,确保数据可以进行恢复】、磁盘调度【数据的先后处理等】
1.5 文件管理任务与功能:
2.现代操作系统的特征及基本概念(具备基本概念)
2.1 特征:
2.2 基本概念:
进程与线程:
(1)进程是指,程序的一次执行,包括可执行的程序、程序所需的数据和相关状态信息。进程是拥有资源的最小实体,在传统操作系统中,进程同时也是系统调度的最小单位。进程是一个动态的概念!
(2)线程是指,程序的一次相对独立的运行过程;在现代操作系统中,线程是系统调度的最小单位。
作业:
计算机用户在一次上机过程中要求计算机系统为其所做工作的集合;作业中的每项相对独立的工作称为作业步。通常,人们用一组命令来描述作业;其中,每个命令定义一个作业步【如一次程序调试过程中要一次次把显示数据写到显示屏上】
虚拟存储 :
为了能在有限的内存空间中运行更大、更多的进程(程序),可以将一部分磁盘空间虚拟为逻辑内存,使用户感觉到一个比物理内存空间大得多的逻辑内存空间,即实际物理内存空间与虚拟的那部分逻辑内存空间的总和,统称为虚拟内存空间。
有了虚拟存储技术,进程执行时,只需要预先在物理内存中装入进程的一部分程序代码和数据,进程即可开始执行。
当需要的程序代码和数据不在物理内存时,根据需要临时装入,而整个操作对用户透明。
文件:
文件是若干相关数据的集合,有的操作系统将程序、数据以及各种外部设备统统称为文件。具有唯一的文件名,对文件的操作包括文件的建立、修改、删除、重命名、设置访问权限等。概括地说,文件就是命名了的字节流,它是现代操作系统对计算机系统中种类繁多的外部设备进行高度抽象的结果。
3. 操作系统分类
3.1 批处理操作系统:
批处理操作系统:优缺点:
(1)主要优点:多道程序由操作系统自动调度执行,大大降低了人工干预对系统性能的影响,资源利用率高,系统的吞吐量大。
(2)缺点: 交互性很差,修改和调式程序极其困难,增加了作业的平均周转时间。作业在外存排队,等待调度进入内存。进程在内存排队,等待获取所需的系统资源。
3.2 分时操作系统:
提供了一个多用户工作环境,一台主机连接若干台终端,每台终端供一个用户使用。用户交互式地向系统提出联机命令请求,系统接受所有用户的命令,采用分时原则处理服务请求,再通过交互式终端显示执行结果。
3.3 实时操作系统:
3.4 分布式操作系统 :
分布式系统是指多个处理机通过通信线路互连而构成的系统,系统的处理和控制功能分布在各个处理机上。配置在分布式系统上的操作系统称为分布式操作系统,它负责分布式系统中的任务分配、资源管理等功能服务。
3.5 嵌入式操作系统:
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