文档介绍：操作系统(operating system)是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源、合理地组织工作流程以及方便用户的程序集合。
操作系统的特征
1、并发性(Concurrence)
并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。具有此特性的程序称并发程序。
在多道程序环境下,并发性是指在一段时间间隔内宏观上有多道程序同时运行,但在微观上可能是交替或顺序运行的。
并行性(parallel)是指两个或多个事件在同一时刻发生。具有此特性的程序称并行程序。
并行执行意即同时执行。
并行是一种物理的、或微观的同时性概念。
并发是一种逻辑的、或宏观的同时性概念。
单处理机系统不能实现并行,但可实现并发。
多处理机系统既可实现并发,又可实现并行。
2共享性
是指OS与多个用户程序共同使用计算机系统中的资源。
资源共享方式
互斥共享:指某个资源在一段时间内只允许一个进程使用,这种资源称临界资源。
同时共享:指某个资源在一段时间内允许多个进程同时使用。但这里的同时的概念是宏观的,微观上则可能是交替地对资源进行访问。
3、虚拟性
虚拟是指将一个物理的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实的后者是虚的,是一种感觉性存在,如虚存、虚网、虚设备、虚文件等。
4、异步性又称:不确定性:
多道程序环境下,进程以独立的、不可预知的速度向前推进,即为异步运行方式。
但只要运行环境相同,进程虽经多次运行,都会得到完全相同的结果。
注意:并发性和共享性是OS的两个最基本的特征,这两者之间又是互为存在条件的。
操作系统的分类
批处理操作系统(多道批处理)
分时操作系统
实时操作系统(前三个为基本操作系统)
嵌入式操作系统
个人计算机操作系统
网络操作系统
分布式操作系统
操作系统的功能
1、处理机管理 2、存储管理 3、设备的管理 4、文件管理 5、用户接口
进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的独立单位。
作业:把一次业务处理过程中,从输入开始到输出结束,用户要求计算机所做的全部工作,称为作业
进程状态间转换
在进程运行过程中,由于进程自身进展情况及外界环境的变化,这三种基本状态可以依据一定的条件相互转换
j 就绪—运行
k 运行—就绪
l 运行—等待
m 等待—就绪
利用P、V操作解决同步与互斥问题
1、根据问题描述,列出各进程(实体)要执行的程序(行为步骤),找出临界资源。
2、为每一个临界资源设置信号量。确定信号量的初值,通常取为临界资源的个数。
3、互斥问题中,在临界区前面加P(S),临界区后面加V(S)。
4、同步问题中,P、V操作必须在合作进程中成对出现,有一个P操作就一定有一个V操作。
进程调度算法
先来先服务(FCFS/FIFO)
该法总是把处理机分配给最先进入就绪队列的进程,一个进程一旦分得处理机,便一直执行下去,直到该进程完成或阻塞时,才释放处理机。
最短CPU运行期优先调度法(短进程优先调度算法)(SCBF--Shortest CPU Burst First)
该法从就绪队列中选出“下一个CPU执行期”最短的进程,为之分配处理机。
基于优先数的调度(HPF—Highest Priority Firs