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  • 操作系统绪论

    操作系统绪论

    时间:2020.12.05


    操作系统分类

    • windows
    • linux
    • macOS
      ......

    操作系统概念

    控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并且合理的调度计算机的工作和资源分配,以提供给用户和其它软件接口和环境,它是计算机系统中的最基本的系统软件

    操作系统的功能和目标

    作为系统资源的管理者提供的功能

    • 处理机调度
    • 存储器管理
    • 文件管理
    • 设备管理

    目标:安全和高效

    向上层提供方便易用的服务

    1. 直接给用户使用的

      • GUI(图形用户界面)
      • 命令接口(用户可以直接使用的
        • 联机命令接口(一次执行一句命令)
        • 脱机命令接口(一次执行多句命令)
    2. 给软件/程序员使用

      • 程序接口

    注意:有些时候,也将命令接口和程序接口统称为用户接口

    作为最接近硬件的层次

    需要实现对硬件机器的扩展

    没有任何软件支持的计算机系统称为裸机
    通常把覆盖了软件的机器称为扩展机器,又称为虚拟机

    操作系统的特征

    • 并发

      概念:并发是指两个事件在同一时间间隔内发生。这些事件在宏观上是同步的,但是在微观在却是交替发生的。与之相类似的概念是并行,这是真正意义上的两个或两个以上的事件同时发生,没有先后关系。

      操作系统的并发性是指计算机系统“同时”运行着多个程序,这些程序宏观上看起来是同时运行,微观 上是交替运行的
      操作系统就是伴随着“多道程序设计”而出现的,因此,操作系统和程序并发是一起诞生的。

      注意:
      单核CPU同一时刻只能运行一个程序,各个程序之间是并发执行的。
      多核CPU同一时刻可以运行多个程序,各个程序之间是并行执行的。

    • 共享

      概念:即资源共享,是指系统中的资源可以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
      • 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“同步”往往是宏观上的,微观上其实是这些进程交替的对该资源进行访问的(即分时共享)

      举个例子
      通过QQ发送文件A,通过微信发送文件B

      1. 两个进程正在并发执行(并发性)
      2. 需要共享的访问硬盘内资源(共享性)

      如果失去并发性,则系统中只有一个程序在运行,则共享性失去存在的意义
      如果失去了共享性,则QQ和微信不能同时访问硬盘资源,则就无法实现同时发送文件,也就无法并发执行。

      所以说并发共享互为存在条件的

      注意:并发和共享是两个最基本的特征,二者相互为补充条件

    • 虚拟

      概念:是指把物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物,物理实体是实际存在的,而逻辑实体上的对应物是用户感受到的。
      空分复用技术:(虚拟存储器技术)
      时分复用技术:宏观上若干个程序同时执行,微观上是交替执行的(虚拟处理器技术)
      注意:如果没有并发性,时分复用和空分复用技术就没有意义,就谈不上虚拟性

    • 异步

      概念: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,进程的执行并不是一贯到底的,而是走走停停,以不可预知的的速度向前推进,这就是进程的异步性。
      注意:只有系统拥有并发性,才能导致异步性

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