文档介绍：软件设计师培训——第四讲
王宇
东北大学网络中心
2017/8/29
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提纲
操作系统基础知识
操作系统基础知识相关试题
2017/8/29
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操作系统基础知识
操作系统 Operating System, OS
操作系统的作用
用户观点:用户与计算机之间的接口。
资源管理观点:计算机资源的管理者。
进程观点:由一个系统核心和若干并发运行的程序(进程)组成。分为用户进程和系统进程。
分层观点:操作系统通常采用分层结构实现,各层次的程序按照一定的结构组织并协调工作。
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操作系统基础知识(续)
操作系统的分类
根据使用环境和对用户作业的处理方式划分,操作系统的基本类型可以分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统3大类型。
批处理操作系统 Batch Processing OS, 提交作业,操作系统进行调度。
分时操作系统 Time Share OS,多个用户同时以会话方式控制自己程序的运行,每个用户都感到似乎各自有一***立的、支持自己请求服务的系统。
实时操作系统 Real Time OS,通常是专用的。实时系统并不强调资源利用率,而更关心及时性(时间紧迫性)、可靠性和完整性。
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操作系统基础知识(续)
网络环境下的操作系统又分成网络操作系统和分布式操作系统。
work OS,用户需指明欲使用哪一台计算机上的哪个资源,逻辑上不是紧密耦合的系统。
分布式操作系统 Distributed OS,分布式操作系统要求一个统一的操作系统,负责全系统的资源分配和调度,为用户提供统一的界面。它是一个逻辑上紧密耦合的系统。
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操作系统基础知识(续)
操作系统的结构设计模式
模块化结构,各模块相互独立,通过规定的接口互相调用。
层次化结构,由若干模块按照某种逻辑关系进行分层组合,简化了接口的设计。
客户/服务器结构,最小的核心,其它都是作为用户进程运行,可靠性高。适用于分布式操作系统。
对象模式,基于面向对象思想设计,适用于网络操作系统和分布式操作系统,如:Windows NT。
对称多处理模式,适合共享存储器结构的多处理机系统。
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操作系统基础知识(续)
操作系统主要有5个功能模块:处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口。
处理机管理(进程管理)
进程是一个程序关于某个数据集的一次运行。
程序是静态的概念,是指令的集合,因而进程具有动态性和并发性。
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操作系统基础知识(续)
进程是进行系统资源分配、调度和管理的最小单位。
现代操作系统中还引入了线程(Thread)这一概念,它是处理器分配资源的最小单位。属于同一个进程的线程之间共享该进程拥有的资源。
进程的状态及其转换
最基本的状态有3种,即运行、就绪和阻塞。
运行:正占用处理器。
就绪:只要获得处理器即可运行。
阻塞:正等待某个事件的发生。
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操作系统基础知识(续)
从静态的观点看,进程由程序、数据和进程控制块组成;从动态的观点看,进程是计算机状态的一个有序集合。
进程是一个动态的概念,在操作系统中,引入数据结构--进程控制块(简记为PCB)来标记进程。PCB是进程存在的唯一标志,PCB描述了进程的基本情况。
进程控制块PCB,包括:进程标示、状态、优先级、控制信息、队列、访问权限、现场
进程控制块保存进程状态、进程性质(如优先程度)、与进程有关的控制信息(如参数、信号量和消息等)、相应队列和现场保护区域等。
进程控制块随着进程的建立而产生,随着进程的完成而撤消。
操作系统核心通过PCB管理进程,一般PCB是常驻内存的,尤其是调度信息必须常驻内存。
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操作系统基础知识(续)
进程管理涉及到进程控制、队列管理和进程调度等。
操作系统提供了对进程的基本操作,称为原语。这些原语包括创建原语、阻塞原语、终止原语、优先级原语和调度原语。
进程调度即处理器调度,它的主要功能是确定在什么时候分派处理器,并确定分给哪一个进程。
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