os基础

时间:2021-05-14 23:57:27

命令:指计算机用户要求计算机系统为其工作的指示;

命令的表示形式:

  1、字符形式;  2、菜单形式;  3、图形形式;

命令的使用方式:1、 脱机使用方式 off_line

             2、联机使用方式   on_line

操作系统在虚拟机中充当管理员和协调员的角色,管理计算机的软硬件资源,并协调多任务、多进程的运行;

操作系统是计算机系统中各类资源(内存、cpu等,I0)的管理者,它负责分配,回收以及控制系统中的软硬件资源;

    跟踪资源的使用状况、满足资源请求、提高资源利用率,以及协调各程序和用户对资源的使用的冲突;

  --------监视资源

  --------分配/回收资源

  --------保护资源

操作系统是计算机系统工作流程的组织者,它负责协调在系统中运行的各个应用软件的运行次序;(以批文件方式提交作业);

操作系统定义:计算机系统中的一个系统软件,管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源,合理地组织计算机的工作流程,以便有效利用这些资源为用户提供一个功能

强,使用方便的工作环境,从而在计算和用户之间起到接口的作用;

多道程序设计技术: 为了提高系统吞吐量和资源利用率,允许多个程序同时驻留内存,使处理机(cpu)在这些程序之间切换,在一段时间内,执行完多个程序的处理技术称为多道程序设计技术(multiprogramming);   这也是现代操作系统大多数采用了设计技术;

(多道批处理系统:在该系统中,每次可以将多道程序(作业)装入并驻留内存

 单道批处理系统:在该系统中,每次可以只能将一道程序(作业)转入并驻留内存中

多道程序设计技术引发的问题:

  ==== 处理机的分配与回收

  ==== 内存的分配与保护

        ==== I/O 设备的共享与效率(缓存技术)

  ==== 文件的 有效管理()

  ==== 作业的组织

分时系统:强调时间,时间片,每个终端分的时间片是一样的

  终端(I/O 端)1,终端(I/O 端)2,终端(I/O 端)3, <=====>服务器端(处理端)

前台区:存放按时间片“调入”和“调出”的作业流========优先级高于后台;

后台区: 存放批处理作业;

仅当前台作业调入/调出, 或前台无作业可运行时,方才运行“后台区”中的作业;

多道分时系统:

  允许在内存中同时存放多道作业,并把具备运行条件的所有作业排成一个队列,让它们依次轮流地获得一个时间片来运行;

不再调出内存;

实时系统:(分时系统为了交互式作业提供了快速的响应服务,但还不能满足某些对响应时间要求非常严格的任务要求)

    炼钢/炼油控制系统,航空售票系统;对任务的响应时间有更严格的要求;

网络操作系统:

分布式操作系统:将用户的应用程序分布在多台处理机上同时运行,合理地调度和各处理机,使得整个系统获得最大的并行度;

嵌入式操作系统:(用于家电控制,机械控制)

操作系统的主要任务:

  管理处理机;

  管理存储器;

  管理输入/输出设备

  管理数据文件;

  提供接口服务;

接口功能:

  接口:指操作系统为用户提供的人机交互界面;

  命令接口:命令方式提供用户键盘终端与计算机交互;

  图形化用户接口:window桌面版

  程序接口:用于程序设计的API, 基于linux程序设计等;

处理机管理:(多个进程处于内存中)

  进程控制: 创建和撤销进程以及控制进程的状态转换;

  进程同步:协调、互斥访问临界资源,协调执行进度;

  进程通信:进程间的信息交换,即进程间通信;

  进程调度:按一定算法从进程就绪队列中选出一个进程,把处理机分配给它,使之运行;

存储器管理任务:(指的是:内存的管理)

  为多道程序的并发执行提供良好的环境;

  便于用户使用存储器;

  提高存储器的利用率;

  为尽量多的用户提供足够大的存储空间;

存储器管理功能:

  内存分配:静态分配 / 动态分配、        连续分配/非连续分配;

  内存保护: 系统内存空间、用户内存空间(用户的各进程之间数据保护);

  地址映射: 逻辑地址(外存中,相对地址)----->物理地址,两者之间的转换;

  内存扩充: 虚拟存储技术;

系统功能之三:设备管理任务

1、为用户程序分配I/O设备;

2、完成用户程序请求的I/O操作;

3、提高处理机和I/O设备的利用率

4、改善人机界面;

设备管理功能:

  缓存管理, 设备分配,

  设备处理:启动设备、中断处理;

  虚拟设备功能;

  RAID技术(磁盘阵列),磁盘调度;

操作系统功能之四:文件管理任务

  管理用户文件和操作文件;

  管理文件的存储空间;

  保证文件数据的安全;

  方便用户使用文件;

文件管理功能:

  文件目录管理

  文件的逻辑组织与访问方式

  存储空间的管理:文件的物理组织、空闲磁盘空间的管理;

  文件共享与安全;

现代操作系统的特征:

  1、任务共行性:(并发 和 并行 的区别,单处理器----并发,并行----多处理器

    宏观上,多个任务同时运行;

    微观上,指单处理机系统中任务并发,即多个任务在单个处理机上交替运行;或多个处理机系统中的任务并行,即多个任务在多个处理机上同时运行;

  2、资源共享性:

    宏观上,指多个任务可以同时使用系统资源;

    微观上,指多个任务可以交替互斥地使用系统中的某个资源;

  3、虚拟性:

      指将一个物理上的实体变成为若干个逻辑上的对应物。

      例如:采用分时技术,将一台处理机虚拟为若干台处理机。

      还可以虚拟存储,虚拟设备,虚拟通道。虚拟文件,

  4、不确定性;

    a、程序执行结果不确定,程序不可再现;(程序运行的结果必须一样;)

    b、多道程序环境下,进程以异步方式执行;

 现代操作系统中:进程是系统申请资源的最小单位;而线程是系统调度资源的最小单位;

  

基本概念:任务

  在经典的多任务操作系统环境下,任务与进程是等同的,都被认为是系统的最小工作单位;