作業系統概念上的作業

2021-08-29 02:20:34 字數 2004 閱讀 1520

(1)os作為使用者與計算機硬體系統之間的介面

(2)os作為計算機系統資源的管理者

(3)os實現了對計算機資源的抽象

(1)與硬體的關係:作業系統是位於硬體層上的第一層軟體,它直接管理著計算機的硬體,合理組織計算機工作流程,並提高了硬體的利用率。

(2)與其他系統軟體的關係:作業系統是系統軟體,但它不同於其它系統軟體和應用軟體,它為其它系統軟體和應用軟體提供介面。應用軟體要使用作業系統所提供的服務方可方便使用計算機。

(3)與使用者之間的關係:作業系統是為改善人機介面、提供各種服務,為使用者使用計算機提供良好執行環境的一種系統軟體。

併發性、共享性、虛擬性和非同步性四個基本特徵;最基本的特徵是併發性。

程式

操作

a

b

c

計算

30

60

20

i/o

40

30

40

計算

程式在併發執行方式下,執行時具有非同步性的特徵,「程式」這個靜態概念已經不足以描述程式的執行過程。這樣,就需要乙個資料結構pcb來記錄程式的狀態,以及控制其狀態轉換所需的一些資訊。因此,將pcb、程式、資料三者組成乙個完整的實體,就是程序實體。程序是程式的一次執行,引入程序的概念,便於作業系統對於程式的執行進行控制。

在程序的整個生命週期中,系統總是通過其pcb對程序進行控制,系統是根據程序的pcb而不是任何別的什麼而感知到該程序的存在的,所以說,pcb是程序存在的唯一標誌

1)就緒狀態→執行狀態:程序分配到cpu資源

(2)執行狀態→就緒狀態:時間片用完

(3)執行狀態→阻塞狀態:i/o請求

(4)阻塞狀態→就緒狀態:i/o完成

(1)間接相互制約關係。例:有兩程序a、b,如果a提出列印申請,但此時系統以紀念館把唯一的一台印表機分配給了b,則此時a只能阻塞,只有當b釋放了印表機,a才能就緒。

(2)直接相互制約關係。例:有乙個輸入程序a通過單緩衝區,向b提供資料,當緩衝區空時,計算程序因不能獲得所需資料而阻塞,當程序a把資料輸入緩衝區後,便喚醒程序b;反之,當緩衝區滿時程序a阻塞,當b取走資料後,a就緒。

在多道程式環境下,當程式併發執行時,由於資源共享和程序合作,使同處於乙個系統中的程序之間可能存在著以下兩種形式的制約關係(1)間接相互制約關係,  同處於乙個系統中的程序,通常都共享著某種資源。(2)直接相互制約關係,這種制約主要源於程序間的合作。所以使用系統中的臨界資源時,諸程序應採取互斥方式,實現對資源的共享。為實現程序互斥的進入自己的臨界區,可用軟體方法,但更多的是在系統中設定專門的同步機制來協調各程序間的執行。所有的同步機制都應遵循以下四條準則: (1) 空閒讓進:因為,  當無程序處於臨界區時,表明臨界資源處於空閒狀態,應允許乙個請求進入臨界區的程序立即進入自己的臨界區,以有效地利用臨界資源。(2)忙則等待:因為,當己有程序進入臨界區時,表明臨界資源正在被訪問,因而其它試圖進入臨界區的程序必須等待,以保證對臨界資源的互斥訪問。(3)有限等待:因為,對要求訪問的臨界資源的程序,應保證在有限時間內能進入自己的臨界區,以免陷入「死等」狀態。(4)讓權等待:因為,當程序不能進入自己的臨界區時,應立即釋放處理機,  以免程序陷入「忙等」狀態

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