形象的介紹作業系統!

2021-08-26 20:19:14 字數 1027 閱讀 5608

1

計算機的核心是cpu,它承擔了所有的計算任務。它就像一座工廠,時刻在執行。

2 假定工廠的電力有限,一次只能供給乙個車間使用。也就是說,乙個車間開工的時候,其他車間都必須停工。背後的含義就是,單個cpu一次只能執行乙個任務。

3 程序就好比工廠的車間,它代表cpu所能處理的單個任務。任一時刻,cpu總是執行乙個程序,其他程序處於非執行狀態。

4 乙個車間裡,可以有很多任務人。他們協同完成乙個任務。

5 執行緒就好比車間裡的工人。乙個程序可以包括多個執行緒。

6 車間的空間是工人們共享的,比如許多房間是每個工人都可以進出的。這象徵乙個程序的記憶體空間是共享的,每個執行緒都可以使用這些共享記憶體。

7 可是,每間房間的大小不同,有些房間最多只能容納乙個人,比如廁所。裡面有人的時候,其他人就不能進去了。這代表乙個執行緒使用某些共享記憶體時,其他執行緒必須等它結束,才能使用這一塊記憶體。

8 乙個防止他人進入的簡單方法,就是門口加一把鎖。先到的人鎖上門,後到的人看到上鎖,就在門口排隊,等鎖開啟再進去。這就叫」互斥鎖」(mutual exclusion,縮寫 mutex),防止多個執行緒同時讀寫某一塊記憶體區域。

9 還有些房間,可以同時容納n個人,比如廚房。也就是說,如果人數大於n,多出來的人只能在外面等著。這好比某些記憶體區域,只能供給固定數目的執行緒使用。

10 這時的解決方法,就是在門口掛n把鑰匙。進去的人就取一把鑰匙,出來時再把鑰匙掛回原處。後到的人發現鑰匙架空了,就知道必須在門口排隊等著了。這種做法叫做」訊號量」(semaphore),用來保證多個執行緒不會互相衝突。

不難看出,mutex是semaphore的一種特殊情況(n=1時)。也就是說,完全可以用後者替代前者。但是,因為mutex較為簡單,且效率高,所以在必須保證資源獨佔的情況下,還是採用這種設計。

11 作業系統的設計,因此可以歸結為三點:

(1)以多程序形式,允許多個任務同時執行;

(2)以多執行緒形式,允許單個任務分成不同的部分執行;

(3)提供協調機制,一方面防止程序之間和執行緒之間產生衝突,另一方面允許程序之間和執行緒之間共享資源。

作業系統介紹

在早期想讓計算機執行程式的話就要參考一堆硬體功能函式,且要學習機器語言才能編寫程式,如果能將所有硬體都驅動,並且提供乙個開發軟體的參考介面來給工程師開發軟體的話,那開發軟體就變得很簡單,這就是作業系統 作業系統核心 kernel 作業系統其實也是一組程式,該程式的重點是在於管理計算機的所有活動以及驅...

作業系統介紹

現代的計算機系統主要是由乙個或者多個處理器,主存,硬碟,鍵盤,滑鼠,顯示器,印表機,網路介面及其他輸入輸出裝置組成。程式設計師無法把所有的硬體操作細節都了解到,管理這些硬體並且加以優化使用是非常繁瑣的工作,這個繁瑣的工作就是作業系統來幹的,有了他,程式設計師就從這些繁瑣的工作中解脫了出來,只需要考慮...

作業系統介紹

程式執行指令 處理器從記憶體獲取指令 fetch 對指令解碼 decode 執行指令 execute 作業系統 operating system 負責讓程式執行變得容易,允許程式共享記憶體,與裝置互動。虛擬化 virtualization 作業系統將物理資源轉換為更通用 更強大且更易於使用的虛擬形式...