《计算机操作系统课件.ppt

41 1.3 操作系统的基本特性 并发性 共享性 虚拟性 异步性 1.3.1 并发 并行性：两个或多个事件在同一时刻发生 并发性：两个或多个事件在同一时间间隔内发生 在多道程序系统（单处理器）中，宏观上并行（多个程序在同时运行），微观分时交替执行。 多处理机系统可并行执行。 1.3.1 并发 程序不能并发执行，为使多个程序并发执行，引入进程 进程——在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位。 引入线程后，独立运行的单位变为线程。 1.3.2 共享 在操作系统环境下，所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用。 并发和共享是操作系统两个最基本的特征，这两者之间又是互为存在条件的。 资源共享是以程序的并发为条件的，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题。 若系统不能对资源共享实施有效的管理，也必将影响到程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。 共享方式 互斥共享方式 在规定的一段时间内只允许一个进程访问。资源分配后到释放前，不能被其他进程所用，举例。 临界资源(独占资源)：一段时间内只允许一个进程访问的资源，比如打印机、磁带机；栈、变量和表格。 同时访问方式 允许在一段时间内由多个进程同时（宏观上看）对它进行访问， 如磁盘文件。 1.3.3 虚拟 虚拟——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。前者为实，后者为虚。 用于实现虚拟的技术，称为虚拟技术。 在OS中利用了多种虚拟技术，分别用来实现虚拟处理机、虚拟内存、 虚拟外部设备和虚拟信道等。 1.3.3 虚拟 虚拟处理机 通过多道程序设计技术，并发执行，分时使用一台处理机。用户所感觉到的CPU称为虚拟处理机。 虚拟内存 通过虚拟存储器技术把物理存储器变为逻辑存储器，从逻辑上扩充存储器容量。用户所感觉到的存储器称为虚拟存储器。 虚拟外部设备 通过虚拟设备技术，将一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑上的I/O设备。 1.3.4 异步性 进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性。 进程的运行速度不可预知：在多道程序环境下，当多个进程并发执行时，由于资源等因素的限制，进程的执行通常以“停停走走”的方式运行。内存中的每个进程在何时执行，何时暂停，以怎样的速度向前推进，每道程序总共需多少时间才能完成，都是不可预知的。很可能先进入内存的作用后完成，后进入内存的作业先完成。 只要运行环境相同，作业经多次运行，结果相同。 1.4 操作系统的主要功能 操作系统的主要任务，是为多道程序的运行提供良好的运行环境，以保证多道程序能有条不紊、高效地运行，并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。为此，OS应具有如下功能： 处理机管理功能 存储器管理功能 设备管理功能 文件管理功能 对处理机进行分配，并对其运行进行有效的控制和管理。 1.4.2 存储器管理功能 为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，提高其利用率，能从逻辑上来扩充内存。 完成用户进程提出的I/O请求，为用户进程分配I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；方便用户使用I/O设备。 对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性。 §1.4 操作系统的功能（5） 命令接口便于用户直接或间接地控制自己的作业。用户可通过该接口向作业发出命令以控制作业的运行。 该接口又可进一步分为联机用户接口和脱机用户接口。 本章小结 1、了解操作系统的目标，理解操作系统的作用，了解推动操作系统发展的主要动力 2、了解无操作系统的计算机系统和单道批处理系统。理解多道批处理系统、分时系统和实时系统的特征和优缺点。 3、理解操作系统的并发、共享、虚拟和异步性。 4、理解处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能和文件管理功能。了解用户接口。 作业 山东建筑大学管理学院 第一章 操作系统引论 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slide