作用
通过资源管理,提高计算机系统的效率
改善人机界面,向用户提供友好的工作环境(为了方便用户存取信息,操作系统是通过文件目录和目录项来组织和管理外存中的信息,使得用户可以按名存取)
分类
批处理操作系统:脱机处理系统,在作业运行期间无须人工干预,由操作系统根据作业说明书控制作业运行。
分时操作系统:将CPU的时间划分成时间片,轮流为各个用户服务。其设计目标是多用户的通用操作系统,交互能力强。
实时操作系统:设计目标是专用系统,实时性强及可靠性高。
网络操作系统
分布式操作系统:是网络操作系统的更高级形式,它保持网络系统所拥有的全部功能,同时又有透明性、可靠性和高性能等特性。
微机操作系统 嵌入式操作系统
进程的概念及三态模型
进程
是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。它由程序块、进程控制块(PCB)和数据块三部分组成。
进程与程序的区别
1、进程是动态的,而程序是静态的;
2、进程有一定的生命期,而程序是指令的集合,本身无“运动”的含义。没有建立进程的程序不能作为一个独立单位得到操作系统的认可。
3、一个程序可以对应多个进程,但一个进程只能对应一个程序。
4、进程和程序的组成不同。从静态角度看,进程由程序、数据和进程控制块(PCB)三部分组成,而程序是一组有序的指令集合。
三态模型
PV操作
信号量
是一种特殊的变量:一个整数
S≥0表示某资源的可用数
S<0,则其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数
pv操作
线程
两个基本属性
可拥有资源的独立单位
可独立调度和分配的基本单位
线程与进程的关系
线程:作为调度和分配的基本单位;进程:作为独立分配资源的单位
线程是进程中的一个实体
线程可与同属于一个进程的其他线程共享拥有的资源
线程拥有的必须的资源
程序计数器、一组寄存器、栈等
死锁问题
进程管理是操作系统的核心,但如果设计不当,就会出现死锁的问题。如果一个进程在等待一个不可能发生的事,则进程就死锁了。而如果一个或多个进程产生死锁,就会造成系统死锁
死锁的预防
打破四大条件(互斥、保持和等待、不剥夺、环路等待)
死锁的避免
银行家算法、有序资源分配法
系统不发生死锁所需的最小资源数: (Max-1)+1
分区存储
分配方法 | 单一连续分配 |
固定分区分配 |
可变分区分配 |
分配类型 |
静态分配法 | 静态分配法 |
动态分配法 |
分配特点 | 不分区,所有用户空间给某个进程或作业 | 分成大小不等的区域,区域分完后固定不变 | 分成大小不等的区域,根据用户要求动态分配 |
页式存储
优点:利用率高,碎片小,分配及管理简单
缺点:增加了系统开销,可能产生抖动现象
段式存储
优点:多道程序共享内存,各段程序修改互不影响
缺点:内存利用率低,内存碎片浪费大
段页式存储
优点:空间浪费小,存储共享容易、存储保护容易、能动态连接
缺点:由于管理软件的增加,复杂性和开销也随之增加,需要的硬件占用的内容也有所增加,使得执行速度大大下降
磁盘及位示图
磁盘调度算法:先来先服务(FCFS) 最短寻道时间优先(SSTF) 扫描算法(SCAN) 循环扫描算法(CSCAN)
读取磁盘数据的时间应包括以下三部分:
(1)找磁道的时间
(2)找块(扇区)的时间,即旋转延迟时间
(3)传输时间
位示图:
是利用二进制的一位来表示磁盘中的一个盘块的使用情况
当其值为“0”时,表示对应的盘块空闲;为“1”时,表示已经分配
有的系统把”0″作为盘块已分配的标记,把“1”作为空闲标志
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来源:~TiAmo~
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