1单元操作系统引论1节.ppt

互斥共享方式 如打印机、磁带机等可以被多个进程共享，但在一段时间内，只能有一个进程来访问，只有当该进程释放该资源后，才允许其它的进程来使用。这样的资源称为临界资源或独占资源。 同时访问方式 如磁盘，允许在一段时间内有多个进程“同时”访问，但这个“同时”是宏观上的，在微观上，这些进程可能使交替地对该资源进行访问。 并发和共享的关系： 并发和共享是操作系统的两个最基本特征，它们又互为存在的条件。 一方面，资源共享是以程序（进程）的并发为条件的，若系统不允许并发执行，自然不存在资源共享问题。 另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，协调好诸进程对共享资源的访问，也必然影响到程序并发执行的程度，甚至无法并发执行。 3.虚拟 定义 是指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。物理实体是实的，即实际存在的，而后者是虚的，是用户感觉上的东西。相应地，用于实现虚拟的技术，称作虚拟技术。 分类 时分复用：处理机、虚拟设备 空分复用：存储器 4.异步 含义 进程是以不可预知的速度向前推进。 异步发生的原因： 多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但只有进程在获得资源后方能继续执行。 内存中的每个进程何时能获得处理机，何时又因提出某种资源请求而暂停，以及进程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，等等，都是不可预知的。 1.4 现代操作系统的新特征 1.4.1 传统OS演变为现代OS的主要因素 主要因素 计算机硬件的发展 网络的发展 多媒体应用 系统安全性 软件开发方法的发展 1.4.1 传统OS演变为现代OS的主要因素 四个新特征 多线程 微内核 网络化 多媒体 1.5 传统操作系统的主要功能 引入操作系统的目的 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地、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。 操作系统的功能 处理机管理 存储器管理 设备管理 文件管理 用户接口 1.处理机管理功能 主要任务： 在传统的多道程序系统中，处理机的分配和运行，可归结为进程的管理；在引入线程的OS中，也包含对线程的管理 功能 进程控制 进程同步 进程通信 调度 2.存储器管理功能 主要任务 为多道程序的运行提供良好的运行环境，提高存储器的利用率，从逻辑上扩充内存 主要功能 内存分配 内存保护 地址映射 内存扩充 3.设备管理功能 主要任务 完成用户提出的I/O请求；为用户进程分配其所需的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。 功能 缓冲管理 设备分配 设备处理 虚拟设备 4.文件管理功能 任务： 对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户的使用，并保证文件的安全性。 功能 文件存储空间的管理 目录管理 文件的读写管理和保护 5.操作系统与用户之间的接口 两类 用户接口 程序接口 用户接口 联机用户接口 脱机用户接口 图形用户接口 程序接口 系统调用 1.6 现代操作系统新增功能 现代操作系统是在传统操作系统基础上发展起来的，它除了具有传统操作系统的功能外，还增加了若干个新功能：系统安全管理、面向网络功能和多媒体功能。 1.6.1系统安全管理 认证技术 密码管理 访问控制技术 反病毒技术 1.6.2 面向网络的功能和服务 面向网络功能 网络通信 资源管理 应用户操作 取得Internet提供的服务 传统的信息服务 电子邮件服务（E-mail） 文件传出服务（FTP） 远程登录服务（TELNET） Web服务 电子广告服务 信息查询服务 电子商务 1.6.3 多媒体功能 接纳控制功能 实时调度 多媒体文件的存储 磁盘调度 小结 操作系统的目标和作用 方便性、有效性、可扩充性、开放性 作用：接口、资源管理者、计算机资源的抽象 操作系统的发展过程 无操作系统、单道批处理、多道批处理、分时系统、实时系统、嵌入式操作系统 操作系统的基本特征（重点） 并发、共享、虚拟、异步 小结（续） 传统操作系统的主要功能（重点） 处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理、用户接口 现代操作系统新增功能 系统安全管理、面向网络功能和多媒体功能 * 方便性 配置OS后可使计算机系统更容易使用。比如，用编译命令可方便地把用户用该语言书写的程序，翻译成机器代码，大大方便了用户，从而使计算机变得易学易用。 有效性: 未配置OS: CPU、I/O设备等各类资源，都会因经常处于空闲状态而得不到 充分利用； 内存及外存中所存放的数据由于无序而浪费了存储空间。 配置OS： 可使CPU、I/O设备等各类资源，由于能保持忙碌状态而得到有效利用； 可使内存和外存中存放的数据有序而节省了存储空间 此外，OS还可以通过合理地组织计算机的工作流程，而进一步改善资源的利用率及提高系统的吞吐