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声明:非官方版本本人整理斟酌使用操作系统最主要的任务是实现资源共享.操作系统的目标:1)有效性2)方便性3)可扩充性4)开放性操作系统的作用:1)OS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实现了对计算机资源的抽象操作系统的基本特性:1)并发性2)共享性3)虚拟技术4)异步性操作系统的功能:1)处理机管理功能2)存储器管理功能3)设备管理功能4)文件管理功能操作系统的发展过程:1)无操作系统的计算机系统2)单道批处理系统3)多道批处理系统4)分时系统5)实时系统批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统是3种基本的操作系统,如果一个操作系统具有批处理、分时处理和实时处理系统三者或其中两者的功能,那就能形成通用操作系统。单道批处理系统的特征:1)自动性2)顺序性3)单道性多道批处理系统的优缺点:优点:1)资源利用率高2)系统吞吐量大…缺点:3)平均周转时间长4)无交互能力多道批处理系统需要解决的问题:1)处理机管理问题2)内存管理问题3)I/O设备管理问题4)文件管理问题5)作业管理问题分时系统的特征:1)多路性2)独立性3)及时性4)交互性程序顺序执行时的特征:1)顺序性2)封闭性3)可再现性程序并发执行时的特征:1)间断性2)失去封闭性3)不可再现性进程的特征:1)结构特征2)动态性3)并发性4)独立性5)异步性进程的基本状态:1)就绪2)执行3)阻塞进程的创建:1)申请空白PCB2)为新进程分配资源3)初始化进程控制块4)将新进程插入就绪队列//进程的终止过程:1)管程的定义:代表共享资源的数据结构,以及由对该共享数据结构实施操作的一组过程所组成的资源管理程序,共同构成了一个操作系统的资源管理模块,我们称之为管程。进程通信的类型:1)共享存储器系统2)消息传递系统3)管道通信消息传递通信实现方法:1)直接通信方式2)间接通信方式信箱分类:1)私用信箱2)公用信箱3)共享信箱实时系统与分时系统的比较:多路性:实时系统与分时系统一样具有多路性,即系统能同时为多个终端用户服务。独立性:实时系统与分时系统一样具有独立性,每个终端用户可独立地向实时系统提出服务请求,彼此互不干扰。及时性:实时信息处理系统对及时性的要求与分时系统类似,都是以用户能接受的等待时间来确定的;而实时控制系统的及时性通常高于分时系统,它是以控制对象所能接受的等待时间来确定的,一般要求秒级、毫秒级甚至微秒级的响应时间。交互性:实时系统虽然也具有交互性,但其交互性通常不及分时系统。这里,用户与系统的交互,仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序,它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理、资源共享等多方面的服务。可靠性:分时系统也要求系统可靠,相比之下,实时系统则要求系统高度可靠。因为任何操作都可能带来巨大的经济损失,甚至无法预料的灾难性后果。因此,在实时系统中,常采用多级容错措施来保障系统和数据的安全性。线程的属性:1)轻型实体2)独立调度和分配的基本单位3)可并发执行4)共享线程资源进程和线程的关系(1)一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程,但至少有一个线程。线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位。(2)资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。同一进程中的多个线程共享代码段(代码和常量),数据段(全局变量和静态变量),扩展段(堆存储)。但是每个线程拥有自己的栈段,栈段又叫运行时段,用来存放所有局部变量和临时变量。(3)处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程。(4)线程在执行过程中,需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。线程与进程的比较:调度在传统的操作系统中,拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程。而在引入线程的操作系统中,则把线程作为调度和分派的基本单位。而把进程作为资源拥有的基本单位,使传统进程的两个属性分开,线程便能轻装运行,从而可显著地提高系统的并发程度。在同一进程中,线程的切换不会引起进程的切换,在由一个进程中的线程切换到另一个进程中的线程时,将会引起进程的切换。2.并发性在引入线程的操作系统中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间,亦可并发执行,因而使操作系统具有更好的并发性,从而能更有效地使用系统资源和提高系统吞吐量。例如,在一个未引入线程的单CPU操作系统中,若仅设置一个文件服务进程,当它由于某种原因而被阻塞时,便没有其它的文件服务进程来提供服务。在引入了线程的操作系统中,可以在一个文件服务进程中,设置多个服务线程,当第一个线程等待时,文件服务进程中的第二个线程可以继续运行;当第二个线程阻塞时,第三个线程可以继续执行,从而显著地提高了文件服务的质量以及系统吞吐