文档介绍：1操作系统书本知识点第一章操作系统引论主要内容?操作系统的目标、作用和模型?操作系统的发展过程?操作系统的基本特征?OS(OperatingSystems)的主要功能?OS的结构设计本章要点?计算机系统结构:了解操作系统的地位?什么是操作系统:3种基本观点?现代操作系统的功能、特性、类型?基本概念:批处理、多道程序、作业、进程、任务、虚拟技术、并发性、异步性操作系统的作用(1)?作为用户与计算机硬件系统之间的接口?作为计算机系统资源的管理者?处理机管理:分配和控制处理机?存储器管理:分配及回收内存?I/O(Input/Output)设备管理:I/O分配与操作?文件管理:文件存取、共享和保护监视这些资源实施某种资源分配策略分配这种资源回收这种资源??人工操作方式?如纸带输入机。?特点是用户独占全机及CPU等待人工操作。?脱机I/O方式()?引入I/O机的概念,解决前者的缺点。?特点是减少了CPU的空闲时间且提高I/O速度。单道批处理系统?处理过程()?概念:系统对作业的处理都是成批进行的、且内存中始终只保持一道作业,称为单道批处理系统(simplebatchsystem)。?批处理系统的引入是为了提高系统资源的利用率和吞吐量?概念:运行控制权?特征?自动性、顺序性、单道性多道批处理系统(1)2?优点?资源利用率高?系统吞吐量大?平均周转时间长?无交互能力?缺点?平均周转时间长、无交互能力分时系统?分时系统的产生?概念:指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户共享主机中的资源,各个用户都可通过自己的终端以交互方式使用计算机。?分时系统在实现中的关键问题?及时接收:多终端卡、输入缓冲区?及时处理:交互作业应在内存、响应时间应短?分时系统的特征?多路性?独立性?及时性?交互性?可靠性?类型?实时控制?实时信息处理实时系统(2)?实时任务类型?按任务执行是否呈现周期性来划分?周期性的(联系周期);?非周期性的(联系开始或完成截止时间)?根据对截止时间的要求来划分?硬实时任务?软实时任务?实时、分时的比较?多路性:相同?独立性:相同?及时性:实时系统要求更高?交互性:分时系统交互性更强?可靠性:实时系统要求更高思考试在交互性、及时性和可靠性方面,将分时系统和实时系统进行比较。操作系统的基本特征(1)?并发性?并行是指两或多个事件在同一时刻发生。?并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。3?进程: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。?共享性?系统中资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用?互斥共享:一段时间只允许一个进程访问该资源?同时访问:微观上仍是互斥的?虚拟性?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。若n是某一物理设备所对应的虚拟的逻辑设备数,则虚拟设备的速度必然是物理设备速度的1/n。?异步性?运行进度不可预知。操作系统的功能处理器管理功能(1)进程和作业调度?进程:指在系统中能独立运行并作为系统资源分配的基本单位,它是由一组机器指令、数据和堆栈等组成的,是一个活动实体。?作业调度(又称高级调度或长程调度):用于把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存,并为它们创建进程、分配必要的资源,然后再将新创建的进程排在就绪队列上,准备执行。2)进程控制?为作业创建进程,撤消已结束的进程、阻塞进程和唤醒进程。(3)进程同步?使并发执行的诸进程之间能有效的共享资源和相互合作,从而使程序的执行具有可再现性。可能存在两种制约关系:间接相互制约关系、直接相互制约关系。(4)进程通信?进程间信息的交换存储器管理功能?主要指内存管理,即如何分配内存空间,如何提高存储器的利用率以及能从逻辑上扩充内存。(1)内存的分配?静态分配方式:每个作业的内存在作业装入时确定;在作业装入后的整个运行期间,不允许该作业再申请新的内存空间,也不允许作业在内存中“移动”。?动态分配方式:允许作业在内存中“移动”。为此,需内存分配的数据结构及内存分配和回收功能2)存储保护?指存储管理应确保每道用户程序都只在自己的内存空间内运行,彼此互不干扰。例:设置上、下界寄存器,每条指令进行越界检查(一般是硬件实现)(3)地址映射?完成逻辑地址到物理地址的转换(4)内存扩充?采用虚拟技术实现内存扩充,具有请求调入和页面置换功能。设备管理功能4?完成设备的分配和回收,设备的控制和信息传输,提高CPU和I/O设备的并行程度和利用率,方便、快捷地完成用户提出的I/O请求。如:CPU快则应多创建缓冲区(1)缓冲管理有效地缓和CPU和I/O设备速度不匹配问题,提高CPU利用率,提高系统吞吐量。常见的缓冲区机制有:单缓冲机制、双缓冲机