操作系统(一)操作系统概述
Published in:2024-10-11 | category: 操作系统
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基础概述

功能和目标

资源管理

  1. 处理机管理
  2. 存储器管理
  3. 文件管理
  4. 设备管理

向上层提供服务

给普通用户用的
  1. GUI用户图形界面
  2. 命令接口:
    • 联机命令接口
    • 脱机命令接口
给软件/程序员用的

程序接口,即系统调用

对硬件机器的扩展

扩充机器

操作系统的特征

并发

指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的,但微观上是交替发生的。
并行:指两个或多个事件在同一时刻同时发生。

操作系统的并发性

操作系统的并发性指计算机系统中“同时”运行着多个程序,这些程序宏观上看是同时运行着的,而微观上是交替运行的

单核CPU同一时刻只能执行一个程序,各个程序只能并发地执行
多核CPU同一时刻可以同时执行多个程序,多个程序可以并行地执行

共享

并非和共享是两个最基本的特征,二者互为存在条件

共享即资源共享,是指系统中地资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用

两种资源共享方式

互斥共享方式

系统中的某些资源,虽然可以提供给多个进程使用,但是一个时间段内只允许一个进程访问该资源
如使用QQ和微信视频,同一时间段内摄像头只能分配给其中一个进程

同时共享方式

系统中的某些资源,允许一个时间段内由多个进程“同时”对它们进行访问。
所谓的同时往往是宏观上的,而在微观上,这些进程可能是交替地对该资源进行访问的(即分时共享)
如使用QQ发送文件A,同时使用微信发送文件B。宏观上看,两边都在同时读取并发送文件,说明两个进程都在访问硬盘资源,从中读取数据。微观上看,两个进程是交替着访问硬盘的
也可以是真的共享,如扬声器(多个音频播放时)

发送文件的例子:

  1. 两个进程正在并发执行(并发性)
  2. 需要共享地访问硬盘资源(共享性)
    如果失去并发性,则系统中只有一个程序正在运行,则共享性失去存在的意义
    如果失去共享性,则QQ和微信不能同时访问硬盘资源,就无法实现同时发送文件,也就无法并发

虚拟

虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体(前者)是实际存在的,而逻辑上对应物(后者)是用户感受到的
没有并发性,就谈不上虚拟性

空分复用技术(如虚拟存储器技术)

时分复用技术(如虚拟处理器)

异步

异步是指,在多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,进程的执行不是一贯到底的,而是走走停停,以不可预知的速度向前推进,这就是进程的异步性

失去了并发性,系统只能串行地运行各个程序,那么每个程序的执行会一贯到底。只有系统拥有并发性,才有可能导致异步性

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