第一章操作系统引论1讲述.ppt

1.4.3 设备管理 设备处理：利用设备驱动程序（通常在内核中）完成对设备的操作。还需处理外设的IRQ。 设备独立性(device independence)：提供统一的I/O设备接口，使应用程序独立于物理设备，提高可适应性；在同样的接口和操作下完成不同的内容（如FAX Modem作为Windows上的打印机设备）。 管理目标：方便的设备使用、提高CPU与I/O设备利用率；提高I/O速度； 1.4.3 设备管理 设备分配与回收：在多用户间共享I/O设备资源。 虚拟设备(virtual device)：设备由多个进程共享，每个进程如同独占。 缓冲区管理：匹配CPU和外设的速度，提高两者的利用率（单缓冲区、双缓冲区和公用缓冲区） 1.4.4 文件管理 文件存储空间管理：解决如何存放信息，以提高空间利用率和读写性能。 目录管理：解决信息检索问题。文件的属性（如文件名）、单一副本赋予多文件名 文件的读写管理和存取控制：解决信息安全问题。系统设口令哪个用户、用户分类哪个用户组、文件权限针对用户或用户组的读写权“ 软件管理：软件的版本、相互依赖关系、安装和拆除等 管理目标：解决软件资源的存储、共享、必威体育官网网址和保护。 1.4.5用户接口 命令接口：供用户用于组织和控制自己的作业运行。命令行联机；命令脚本脱机 编程接口：供用户程序和系统程序调用操作系统功能。系统调用和高级语言库函数； 图形接口：采用了图形化的操作界面， 用非常容易识别的各种图标(icon)来将系统的各项功能、各种应用程序和文件，直观、逼真地表示出来。用户可用鼠标或通过菜单和对话框，来完成对应用程序和文件的操作。 管理目标：提供一个友好的用户访问操作系统的接口。操作系统向上提供两种接口； 1、引入多道程序设计技术带来的好处 提高CPU的利用率。 可提高内存和I/O设备利用率。 增加系统吞吐量。 图 1-4 单道和多道程序运行情况 2、多道批处理的运行特征 多道：内存中同时存放几个作业； 无序性：都处于运行状态，完成无先后顺序； 调度性：1、作业调度；2、进程调度 在当前运行的作业需作I/O处理时，CPU转而执行另一个作业。（I/O完成后是否立刻恢复执行？要等到其他程序再次I/O时） 单道和多道批处理的比较 多道程序系统和多处理系统(multiprocessing system)的区别：前者指多个程序同时在内存中交替运行，后者指多个处理器。 多道批处理系统的资源利用效率特征 多道批处理系统的资源利用效率特征是基于各作业对系统资源的需求差异得到的。 例如：有3个作业A、B、C，分别为计算、检索和打印作业，单道运行时间分别为5分、15分和10分钟。它们可并行在15分钟内完成3个作业。各资源的利用效率为： 3、多道批处理系统的优缺点 优点： 资源利用率高：CPU和内存利用率较高； 作业吞吐量大：单位时间内完成的工作总量大； 缺点： 用户交互性差：整个作业完成后或中间出错时，才与用户交互，不利于调试和修改； 作业平均周转时间长：短作业的周转时间显著增长； 批处理：交互性差－－提高对CPU利用率； 分时处理：用户与应用程序随时交互，控制程序运行，适于商业和办公事务处理－－缩短响应时间 处理机管理问题。 内存管理问题。 I/O设备管理问题。 文件管理问题。 作业管理问题。 4、 多道批处理系统需要解决的问题 操作系统 是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 1.2.5 分时系统(time-sharing system) “分时”的含义分时是指多个用户分享使用同一台计算机。多个程序分时共享硬件和软件资源。 多个用户分时：单个用户使用计算机的效率低，因而允许多个应用程序同时在内存中，分别服务于不同的用户。有用户输入时由CPU执行，处理完一次用户输入后程序暂停，等待下一次用户输入－－时走时停 70年代中期至今 前台和后台程序(foreground background)分时：后台程序不占用终端输入输出，不与用户交互－－现在的图形用户界面(GUI)，除当前交互的程序(输入焦点)之外，其他程序均作为后台 通常按时间片(time slice)分配：各个程序在CPU上执行的轮换时间。 分时系统的特点 多路性：多个用户同时使用。 独立性：对每个用户而言好象独占主机。 及时性：用户的请求能在其所能接受的等待时间间隔内（时间片）获得响应。 交互性：在调试和运行程序时由用户自己操作。 现在的许多操作系统都具有分时处理的功能，在分时系统的基础上，操作系统的发展开始分化，如实时系统、通用系统、个人系统等。 1.2.6 实时系统(real-time system) 要求：响应时间短，在一定范围之内；系统可靠性高 任务的类型： 周期性实时任