操作系统复习1

目标 

方便性、有效性、可扩充性、开放性

作用

1) 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

操作系统是：

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（多道），

方便用户使用的程序的集合。

基本类型：

批处理系统

分时系统

实时系统

---

（多道）

基本特征：

并发：多道并发是最根本的特征，并发引出五大管理功能，同时也使OS有了更多的特征。

共享

虚拟

异步

基本功能：

处理机管理功能（作业管理）：

进程控制：

为作业创建进程、撤销已结束的进程，控制进程在运行过程中的状态转换。以及线程的创建撤销等。

（可理解为对单个进程基本信息进行管理）

2）进程同步：

为多个进程运行进行协调（包括互斥和同步）

3）进程通信：

用来实现在相互合作进程间的信息交换；（直接通信和网络通信）

4）调度：

作业调度（入内存）和进程调度（分配CPU）

存储器管理功能

1）内存分配：为每道程序分配内存空间（包产到户）具体分配涉及许多细节：

分配方式：动态、静态

分配机制需要的数据结构、分配算法、回收内存功能

2）内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间中运行

需要一个硬件——界限寄存器，存放正在执行进程的内存上下界，每条指令的访问地址都要进行越界检查，一般用硬件实现检查

3）地址映射(变换)：进程的逻辑地址到内存物理地址的映射。

程序编译形成的目标程序地址都是从0开始，是逻辑地址

真正调入内存某个空间存放的地址是物理地址

4）内存扩充：用虚拟存储技术解决内存容量不足的问题；

请求调入功能

页面置换功能

设备管理功能

1）缓冲管理：匹配CPU和外设的速度，提高两者的利用率和并行操作程度；

2）设备分配：按某种设备分配策略，为之分配所需的设备;

应设置设备控制表等数据结构记录设备及其控制器的标识符和状态;不同的设备，分配方式不同

3）设备处理：设备处理程序即驱动程序，及时X响应设备控制器请求，实现CPU和设备控制器之间的通信。

文件管理功能

1）存储空间的管理：分配外存空间，提高外存的利用率，提高文件系统的运行速度;

需要相应的数据结构，记录文件存储空间的使用情况；要有对存储空间分配和回收的功能

2）目录管理：为文件建立目录项，并有效组织，实现方便的按名存取;提供快速的目录查询手段，提高文件检索速度；还需实现文件共享。

3）文件的读写管理和保护：读写操作与有效的存取控制功能。

用户接口

1）命令接口

用户可通过键盘终端发出命令以控制作业的运行。

联机用户接口：由一组磁盘操作命令和命令解释程序组成。

脱机用户接口：由一组作业控制语言组成，如批处理文件。

2）程序接口

用户程序在执行中访问系统资源而设置，由一组系统调用组成。

早期汇编语言才能使用，后高级语言及C语言中都给出了系统调用对应的库函数。

3）图形接口