作業系統概述

2021-08-30 13:25:14 字數 1833 閱讀 6777

os的目標

方便性:使用者無需了解底層硬體,無需用0、1機器語言操作。(可以說不用手,用工具,進入石器時代了。)

有效性:cpu、i/o、儲存等的管理專門、合理地被組織管理起來,提高資源的利用率。

可擴充性:擴充應用軟體;適應硬體和體系結構發展,擴充底層管理功能模組等。

開放性:網路環境,遵循開放互聯標準。

os的作用

作為使用者與計算機硬體系統之間的介面

作業系統是:

一組控制和管理計算機硬體和軟體資源,

合理地對各類作業進行排程(多道),

方便使用者使用的程式的集合。

各種典型作業系統各有特色,但均具有共同的基本特徵:併發、共享、虛擬、非同步

作業系統的主要功能:

處理機管理功能(作業管理)

儲存器管理功能

裝置管理功能

檔案管理功能

使用者介面

1.處理機管理功能

傳統多道程式系統,處理機分配和執行都以程序為基本單位,對處理機的管理,就是對程序的管理。引入執行緒後,也包括對執行緒的管理。

主要解決記憶體中多道併發執行的「程序」如何占用cpu,如何執行的問題。

1)程序控制:

為作業建立程序、撤銷已結束的程序,控制程序在執行過程中的狀態轉換。以及執行緒的建立撤銷等。

(可理解為對單個程序基本資訊進行管理)

2)程序同步:

為多個程序執行進行協調(包括互斥和同步)

3)程序通訊:

用來實現在相互合作程序間的資訊交換;(直接通訊和網路通訊)

4)排程:

作業排程(入記憶體)和程序排程(分配cpu)

2. 儲存器管理功能

1)記憶體分配:為每道程式分配記憶體空間(包產到戶)具體分配涉及許多細節:

分配方式:動態、靜態

分配機制需要的資料結構、分配演算法、**記憶體功能

2)記憶體保護:確保每道使用者程式都只在自己的記憶體空間中執行

需要乙個硬體——界限暫存器,存放正在執行程序的記憶體上下界,每條指令的訪問位址都要進行越界檢查,一般用硬體實現檢查

3)位址對映(變換):程序的邏輯位址到記憶體實體地址的對映。

程式編譯形成的目標程式位址都是從0開始,是邏輯位址

真正調入記憶體某個空間存放的位址是實體地址

4)記憶體擴充:用虛擬儲存技術解決記憶體容量不足的問題;

請求調入功能

頁面置換功能

3. 裝置管理功能

1)緩衝管理:匹配cpu和外設的速度,提高兩者的利用率和並行操作程度;

2)裝置分配:按某種裝置分配策略,為之分配所需的裝置;

應設定裝置控制表等資料結構記錄裝置及其控制器的識別符號和狀態;不同的裝置,分配方式不同

3)裝置處理:裝置處理程式即驅動程式,及時x響應裝置控制器請求,實現cpu和裝置控制器之間的通訊。

4. 檔案管理功能

1)儲存空間的管理:分配外存空間,提高外存的利用率,提高檔案系統的執行速度;

需要相應的資料結構,記錄檔案儲存空間的使用情況;要有對儲存空間分配和**的功能

2)目錄管理:為檔案建立目錄項,並有效組織,實現方便的按名訪問;提供快速的目錄查詢手段,提高檔案檢索速度;還需實現檔案共享。

3)檔案的讀寫管理和保護:讀寫操作與有效的訪問控制功能。

5. 使用者介面

1)命令介面

使用者可通過鍵盤終端發出命令以控制作業的執行。

聯機使用者介面:由一組磁碟操作命令和命令解釋程式組成。

離線使用者介面:由一組作業控制語言組成,如批處理檔案。

2)程式介面

使用者程式在執行中訪問系統資源而設定,由一組系統呼叫組成。

早期組合語言才能使用,後高階語言及c語言中都給出了系統呼叫對應的庫函式。

3)圖形介面

作業系統概述

作業系統幾大管理 1 cpu管理 cpu是作業系統中最重要的部分之一。cpu管理又稱程序管理,即是如何將cpu真正地分配給每個任務。我們無法直接操控硬體,只能通過程式來控制硬體。程序排程有以下幾種主要的排程方法 a fifo b 時間片輪轉排程 c 短程序優先 類似1970年一篇 中得比率單調演算法...

作業系統概述

一.現代計算機系統由硬體和軟體兩部分組成.1.硬體包括處理器,暫存器,記憶體,外存及各種i o裝置.2.軟體包括系統軟體,支撐軟體和應用軟體.2.1系統軟體 作業系統 最接近硬體的一層,把硬體封裝起來,負責管理和控制計算機硬體並對其做首次擴充和改造 2.2支撐軟體層 建立在作業系統的封裝上,利用作業...

作業系統概述

併發 共享 同步 非同步 虛擬 物理分隔到邏輯分隔,實現多使用者訪問 非同步 走走停停的程序 計算機系統中,通常cpu執行兩種不同性質的程式 一種是作業系統核心程式 另一種是使用者自編程式或系統外層的應用程式。作業系統在具體實現上劃分了使用者態 目態 和核心態 管態 以嚴格區分兩類程式。核心態 作業...