操作系统-笔记

1、1 操作系统的定义操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度、以及方便用户使用的程序集合。2操作系统的目标：方便性、有效性、可扩充性、开放性3操作系统的作用1）用户与硬件系统的接口：软件接口，给用户提供三种方式：命令方式，系统调用方式，图形、窗口方式。2）计算机四类资源的管理者：处理器管理，存储器管理，设备管理，文件管理（文件的保护共享）3）用作扩充机器（虚拟机）4操作系统的发展过程作业周转时间，从作业进入系统开始到完成并退出系统经历的时间。操作系统种类（发展过程）概念特征无操作系统的计算机系统单道批处理系统（50年代）一批作业以脱机方式输入到磁带上，在监督程序的控

2、制下连续处理。自动性：无人工干预顺序性：按进入内存的先后执行单道性：内存中只保持一道作业多道批处理系统（60年代）内存中同时存放多道相互独立的程序，多道技术是共享的基础。多道性，内存中有多道程序，并发执行；无序性，完成时间与进入内存先后无关；调度性，作业从提交（提交到外存）到完成经两次调度，作业调度，外存内存（选多个）；进程调度，分配处理器（选一个）资源利用率高，系统吞吐量大，平均周转时间长，无交互能力（修改和调试不方便）。分时系统（60年代）一台主机上连接了多个终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。多路性 即同时性，宏观上同时微观上轮流。独立性，每个用

3、户感觉独占主机。及时性；交互性实时控制 工业生产、武器控制飞机的自动驾驶实时信息处理 订票系统实时系统（60年代）实时：及时响应外部事件请求在此基础上发展出： 通用操作系统、网络操作系统、分布式操作系统操作系统的基本特征：1.并发性（最重要的特征）：【并行性 多个事件在同一时刻发生】多个事件在同一时间间隔内发生。单处理机系统：宏观上并发微观上串行。多处理机系统：可能有并行。2.共享性：互斥共享方式对临界资源的访问。临界资源：打印机等硬件；栈、变量、表格等软件同时访问方式多个进程同时访问的资源磁盘3.虚拟性：通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。虚拟处理器、虚拟内存。目前为止，虚拟

4、技术通过分时来实现的4.异步性：进程以不可预知的速度向前推进。时钟信号控制同步。操作系统的主要功能资源管理处理机管理存储器管理设备管理文件管理（软件）用户接口命令接口联机用户接口适用：几乎所有计算机的操作系统中组成：命令+终端处理程序+命令解释程序用户在键盘上输入命令；终端处理程序接受命令并显示在屏幕上；命令解释程序解释并执行该命令脱机用户接口适用：批处理系统。批处理用户接口组成：JCL+作业说明书+命令解释程序JCL：作业控制语言过程:用户把对作业的控制用JCL写在作业说明书上，命令解释程序按照作业说明书解释并执行程序接口为用户程序访问系统资源而设置组成：一组系统调用系统调用：一个系统调用是一个能完成特定功能的子程序图形接口第4讲 进程管理1. 进程的基本概念：程序自爱并发环境中的执行过程。是资源分配和独立运行的基本单位顺序性：处理机的操作严格按照程序所定的顺序执行，即每一个操作必须在下一操作之前结束。封闭性：程序在封闭环境下执行，结果不受外界因素影响。可再现性：只要环境和初始条件相同，程序重复执行所得结果相同。进程控制块PCB是OS中最重要的记录型结构。OS用PCB对并发进程进行管理和控制。PCB是进程存在的唯一标志。PCB常驻内存。OS专门开辟PCB区将所有的PCB组织成若干个链表或队列。PCB中的信息1) 进程标识符。内部标识符，进程唯一的数字编号，给OS