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操作系统基础知识

作者:互联网

 

操作系统的演进

 

 

 

多道程序设计 

 

 

 

多道程序设计:多道程序设计是指在计算机中同时存放多个程序;多道程序在计算机的管理程序之下相互穿插运行。
对多道程序的管理也是操作系统的重要功能。操作系统有以下五大功能:

进程管理:
    ①进程管理之进程实体;
    ②进程管理之五状态模型;
    ③进程管理之进程同步;
    ④Linux的进程管理;
作业管理:
    ①作业管理之进程调度;
    ②作业管理之死锁;
存储管理
    ①存储管理之内存分配与回收;
    ②存储管理之段页式存储管理;
    ③存储管理之虚拟内存;
    ④Linux的存储管理;
文件管理
    ①Linux的文件系统;
    ②Linux文件的基本操作;
设备管理:
    ①操作系统的设备管理;

操作系统概览

What&Why
    ①操作系统是管理计算机硬件和软件资源的计算机程序;
    ②管理配置内存、决定资源供需顺序、控制输入输出设备等;
    ③操作系统提供让用户和系统交互的操作系统;
    ④操作系统的种类是多种多样的,不局限于计算机;
    ⑤从手机到超级计算机,操作系统可简单也可复杂;
    ⑥在不同的设备上,操作系统可向用户呈现多种操作手段;
    ⑦我们不可能直接操作计算机硬件;
    ⑧设备种类繁多复杂、,需要同一界面;
    ⑨操作系统的简易性使得更多人能够使用计算机。

操作系统的基本功能

操作系统统一管理着计算机资源;
操作系统实现了对计算机资源的抽象;
操作系统提供了用户与计算机之间的接口;

 

 

 

 

 

操作系统相关概念

 

并发性
  并发:是指两个或多个事件可以在同一时刻发生;   并行:是指两个或多个事件可以在同一时间间隔发生;

共享性:表现为操作系统的资源可供多个并发的程序共同使用;这种共同使用的形式称之为资源共享。
多个程序可以同时使用主存资源;资源共享根据属性可分为两种形式:互斥共享形式,同时访问形式;
  互斥共享形式:当资源被A占用时,其他想使用的话只有等待;只有进程A使用完以后,其他进程才可以使用该资源。如:打印机。
  同时访问形式:某种资源在一段时间内并发的被多个程序访问;这种"同时"是宏观的,从宏观去看该资源可以被同时访问。如:硬盘。

 

虚拟性
虚拟性-时分复用技术
    ①资源在时间上进行复用,不同程序并发使用;
    ②多道程序分时使用计算机的硬件资源;
    ③提高资源的利用率;
虚拟性-时分复用技术-虚拟处理器技术
    ①借助多道程序设计技术;
    ②为每个程序建立进程;
    ③多个程序分时复用处理器;
虚拟性-时分复用技术-虚拟设备技术
    ①物理设备虚拟为多个逻辑设备;
    ②每个程序占用一个逻辑设备;
    ③多个程序通过逻辑设备并发访问;
虚拟性-空分复用技术
    ①空分复用技术用来实现虚拟磁盘、虚拟内存等;
    ②提高资源的利用率,提升编程效率;
虚拟性-空分复用技术-虚拟磁盘技术
    ①物理磁盘虚拟为逻辑磁盘;
    ②C、D、E等逻辑盘;
    ③使用起来更加安全、方便;
虚拟性-空分复用技术-虚拟内存技术
    ①在逻辑上扩大程序的存储容量;
    ②使用比实际内存更大的容量;
    ③大大提升编程效率;
异步性
    ①在多道程序环境下,允许多个进程并发执行;
    ②进程在使用资源时可能需要等待或放弃;
    ③进程的执行并不是一气呵成的,而是以走走停停的形式推进;

 

 

进程管理之进程实体

 

 

 

由于多道程序设计的原因:
    ①进程是系统进行资源分配和调度的基本单位;
    ②进程作为程序独立运行的载体保障程序正常执行;
    ③进程的存在使得操作系统资源的利用率大幅提升;

 

 

标识符:标识符唯一标记一个进程,用于区别其他进程(进程ID就是唯一的标识符!);
状态:标记进程的进程状态,如运行状态、阻塞状态等;
程序计数器:程序即将被执行的下一条指令的地址;
内存指针:程序代码、进程数据相关指针;
上下文数据:进程执行时处理器存储的数据;
IO状态信息:被进程IO操作所占用的文件列表;
记账信息:使用处理器时间、时钟数总和等。

 

 

 

标签:操作系统,程序,基础知识,虚拟性,进程,资源,多道程序
来源: https://www.cnblogs.com/xiaoshayu520ly/p/13877750.html