07-08大基操作系统基础.ppt

4.1 操作系统概述 什么是操作系统 操作系统功能 操作系统分类 操作系统的特征 典型操作系统简介 观察Windows中的进程 一. 什么是操作系统？ 操作系统（Operating System） 是一组控制和管理计算机软、硬件资源、合理地组织计算机的工作流程以及方便用户使用计算机的程序的集合。 三、操作系统分类 批处理操作系统 分时操作系统 实时操作系统 嵌入式操作系统 分布式操作系统 个人计算机操作系统（PC） 网络操作系统 批处理操作系统 批处理系统的突出特点是“批量”处理，它把 提高系统处理能力作为主要设计目标。 特点： 用户脱机使用计算机 成批处理，提高CPU的利用率。 分时操作系统 多用户、多道程序共享CPU资源。 将CPU工作时间划分为若干个很小的时间片，采用循环轮转方式服务于各个用户和程序。 实时操作系统 具有及时响应外部的请求，并在规定时间内完成请求处理。 包括: 实时控制系统-用于过程控制。 例如，控制飞行器、导弹发射、飞行过程的自动控制系统。 实时处理系统-对信息进行及时的处理。 例如，利用计算机预订飞机票、火车票或轮船票等。 网络操作系统 在网络环境下实现计算机之间的通信和资源共享。 功能包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用。 分布式操作系统 特点: 分布性-它集各分散结点计算机资源为一体，以较低的成本获取较高的运算性能。 可靠性-由于在整个系统中有多个CPU系统，因此当某一个CPU系统发生故障时，整个系统仍旧能够工作。 个人计算机操作系统 是一种单用户的操作系统。它的特点是计算机在某一时间为单个用户服务。 典型的个人计算机操作系统 MS-DOS,WINDOWS。 四、操作系统的基本特征 1．并发性。在一段时间内，多个程序同时在运行。 2．共享性。多个并发运行的程序共用系统资源。 3．虚拟性。一个物理实体对应于多个逻辑对应物。如：虚拟处理器、虚拟存储器、虚拟设备等。 4．不确定性。在多道程序系统中，同一个程序的运行顺序、完成时间是不确定的。 五、典型操作系统简介 1．WINDOWS - Microsoft开发，是一个多任务的OS，图形窗口界面，通过点击鼠标即可实现各种操作。 2．UNIX-ATT公司的Bell实验室开发，是一个多用户、多任务和开放性的OS。 具有工业化标准。 能在各类计算机中稳定运行。 3. Linux - 20世纪90年代推出的，与UNIX完全兼容，在Intel微处理器上运行效率更高的OS。 源代码公开、可以免费自由传播。 4.2 进程管理 一. 单道程序的特性 假设一个程序按功能分为三段： 输入（I） 计算（C） 输出（P） 程序的顺序执行过程： 按照I→C→P的顺序执行，即只有完成了输入才能进行计算，只有计算产生了结果才能进行输出。 1.顺序性。程序所有操作按规定的顺序执行； 2.封闭性。程序在执行过程中独占系统资源，不受外界其它因素的干扰； 3.可再现性。当程序重复执行时，必将获得相同的结果（设初始条件相同）。 二.多道程序的特性 假设有3个程序在并发执行，状态如下： 多道程序的特征表现为： 2.失去封闭性。资源状态的改变不再取决于某一个程序，而是由并发执行的多个程序所共同决定。 3.不可再现性。对一个程序来说，即使初始条件相同，因资源状态受其他并发程序的影响，所以在程序重复执行时，运行结果可能不同。 三. 进程 为描述程序的并发执行过程引入-进程。 进程-是指正在运行的程序。 它反映程序的动态行为。 它是系统进行资源调度和分配的一个独立单位。 进程的基本特性 ⑴动态性。进程是“活着”的程序，它具有生命周期。经过：“创建”-“调度”-“暂停”-“撤消”。 ⑵并发性。多个程序的并发执行，提高了资源的利用率。 ⑶独立性。进程作为一个基本单位，进行资源分配和调度，独立运行。 ⑷异步性。不同进程运行中均有各自的运行“轨迹”。进程具有“执行→暂停→执行”这样的走走停停的活动规律。 ⑸制约性。受系统资源的影响，多个进程在并发执行过程中相互制约。 ⑹结构特征。为便于管理，系统为每个进程创建一套数据结构，记录该进程有关的状态信息。 进程的三种基本状态 进程与程序的区别 ⑴程序是“静止”的，而进程是“活动”的。进程描述程序执行起来的动态行为。 ⑵程序可以长期存放，而进程是执行着的程序，一旦程序执行结束，该进程也就不存在了。因此进程的“生命”是暂时的。 ⑶程序不具有并发特征，不占用CPU、存储器及输入/输出设备等系统资源，因此不会受到其他程序的制约和影响。进程具有并发性，在并发执行时，由于需要使用CPU、存储器、输入/输出设备等系统资源，因此受到其他进程的制约和影响。 ⑷进程与程序不