计算机操作系统复习总结-汤子瀛知识讲解 联系客服

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计算机操作系统复总结-汤子瀛

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操作系统的定义:操作系统是以一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理

地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。

1.1.1操作系统的目标:1.方便性 2.有效性 3.可扩充性 4.开放性 2.1.2 操作系统的作用:

1.os作为用户与计算机硬件系统之间的接口 2.os作为计算机系统资源的管理者 3.os用作扩充机器

1.1.3 推动操作系统发展的主要动力: 1.不断提高计算机资源利用率 2.方便用户

3.器件的不断更新换代 4.计算机体系结构的不断发展 1.2操作系统的发展过程:

1.2.1无操作系统的计算机系统:1.人工操作方式 2.脱机输入输出(Off-Line I/O)方式 1.2.2单道批处理系统(特征:自动性;顺序性;单道性) 1.2.3多道批处理系统: 1.多道程序设计的基本概念:

(1)提高CPU的利用率)(2)可提高内存和I/O设备利用率 (3)增加系统吞吐量 2.多道批处理系统的特征:(1)多道性(2)无序性 (3)调度性 3.多道批处理系统的优缺点:

(1)资源利用率高(2)系统吞吐量大(3)平均周转时间长 (4)无交互能力 4.多道批处理系统需要解决的问题:

(1)处理机管理问题(2)内存管理问题(3)I/O设备管理问题(4)文件管理问题 (5)作业管理问题

1.2.4分时系统:

分时系统是指,在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过自己的终

端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。

1.分时系统的产生:推动分时系统形成和发展的主要动力,是用户的需求(需要的具体表现:人-机

交互、共享主机、便于用户上机)

2.分时系统实现中的关键问题:(1)及时接收(2)及时处理

3.分时系统的特征:(1)多路性(2)独立性(3)及时性(4)交互性

1.2.5实时系统:

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实时系统是指系统能及时(或即时)响应外部事件的请求,在规定的时间内对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。

1. 应用需求:(1)实时控制(2)实时信息处理 2. 实时任务:

1) 按任务执行时是够呈现周期性来划分: (1)周期性实时任务(2)非周期性实时任务

2)根据对截至时间的要求来划分:(1)硬实时任务(2)软实时任务

3. 实时系统与分时系统特征的比较:(1)多路性(2)独立性(3)及时性(4)交互性:仅限于访问

系统中某些特定的专用服务程序,它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理、资源共享等服务(5)可靠性:实时系统要求更高 P11

1.3操作系统的基本特性:

1.3.1并发:并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;而并发性是指两个或多个时间在同一时间间

隔内发生。

进程是指在系统中能独立运行并作为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。

1.3.2共享:所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用。

1.互斥共享方式 2.同时访问方式

1.3.3虚拟:所谓“虚拟”,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。 1.3.4异步性:

进程是以人们不可预知的速度向前推进,此即进程的异步性。 1.4操作系统的主要功能:

1.4.1处理机管理功能:1.进程控制2.进程同步①进程互斥方式②进程同步方式啊(P14)

3.进程通信:进程通信的任务就是用来实现在互相合作的进程之间的信息交换。4调度

1.4.2.存储器管理功能:

(目的:提高利用率,方便用户使用,提供足够的空间方便进程的开发运行)

1.内存分配2.内存保护(内存保护的主要任务,是确保每道用户程序都只是在自己的内存空间内运行,彼此互不干扰。越界检查都由硬件实现)3.地址映射4.内存扩充

1.4.3设备管理功能: 1.缓冲管理

2.设备分配:设备分配的基本任务就是根据用户进程的I/O请求、系统的现有资源情况以及按照某

种设备分配策略,为之分配其所需的设备。

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3.设备处理:设备处理程序又称为设备驱动程序。其基本任务是用于实现CPU和设备控制器之间

的通信,即由CPU向设备控制器发出I/O命令,要求它完成指定的I/O操作;反之由CPU接收从控制器发来的中断请求,并给予迅速的响应和相应的处理。

1.4.4文件管理功能:

1.文件存储空间的管理:其主要任务是为每个文件分配必要的外存空间,提高外存的利用率,并能

有助于提高文件系统的运行速度。

2.目录管理:目录管理的主要任务,是为每个文件建立其目录项,并对众多的目录项加以有效的

织,以实现方便的按名存取。即用户只须提供文件名,即可对该文件进行存取。其次,目录管理还应能实现文件共享。

3.文件的读/写管理和保护:(1)文件的读/写管理,该功能是根据用户的请求,从外存中读取数

据;或将数据写入外存。(2)文件保护:①防止未经核准的用户存取文件;②防止冒名顶替存取文件;③防止以不正确的方式使用文件。

1.4.5用户接口

1.命令接口:(1)联机用户接口(2)脱机用户接口

2.程序接口:该接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的,是用户程序取得操作系统服务

的唯一途径。

3.图形接口

1.5.3微内核os结构

1.客户/服务器模式(Client-Server Model)

1)基本概念:

为了提高OS的灵活性和可扩充性而将OS划分为两部分,一部分是用于提供各种服务的一组服务器

(进程),如用于提供进程管理的进程服务器、提供存储器管理的存储器服务器、提供文件管理的文件服务器等,所有这些服务器(进程)都运行在用户态。当有一用户进程(现在成为客户进程)要求读文件的一个盘块时,该进程便向文件服务器(进程)发出一个请求;当服务器完成了该客户的请求后,便给该客户回送一个响应。操作系统的另一部分是内核,用来处理客户和服务器之间的通信,即由内核来接收客户的请求,再将该请求送至相应的服务器;同时它也接收服务器的应答,并将此应答回送给请求客户。

2)客户/服务器模式的优点:

(1)提高了系统的灵活性和可扩充性(2)提高了OS的可靠性(3)可运行于分布式系统中

2.面向对象的程序设计技术(Object-Orientated Programming)

1)面对对象技术的基本概念:该技术是基于“抽象”和“隐蔽”原则来控制大型软件的复杂度的。所谓对象,是指在现实世界中具有相同属性、服从相同规则的一系列事物的抽象,而把其中的具体事物成为对象的实例。在面对对象的技术中,是利用被封装的数据结构和一组对它进行操作的过程,来表示系统中的某个对象的。

2)面向对象技术的优点:(1)可修改性和可扩充性(2)继承性(3)正确性和可靠性

3.微内核技术:

1)微内核技术的引入:所谓微内核技术,是指精心设计的,能实现现代OS核心功能的小型内核,它

与一般的OS(程序)不同,它更小更精炼,它不仅运行在核心态,而且开机后常驻内存,它不会因内存

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