【世界快播报】操作系统 — 精髓与设计原理（第二章操作系统概述）

2023-01-10 17:10:53 来源：博客园

(资料图片)

操作系统概述

串行处理
简单批处理系统
- 使用一个称为监控程序的软件，监控程序自动加载，提供计算机利用率
多道批处理系统
- 解决I/O设备相对于处理器速度太慢，单道程序使得处理器经常处于空间状态
- 对多道程序设计最有帮助的硬件是：支持I/O中断和直接内存访问（DMA）的硬件
分时系统
- 允许多个用户通过终端同时分享处理器时间
- 多道程序设计的目的是同时处理多个批作业；而分时系统的目标是减少用户的响应时间

进程、内存管理、信息保护和安全、调度和资源管理

进程
- 定义
  - 一个正在执行的程序
  - 计算机中正在执行的程序的一个实例
  - 可分配给处理器并由处理器执行的一个实体
  - 由一个单一顺序线程、一个当前状态和一组相关系统资源所表征的活动单元
- 计算机发展的三条主线
  - 多道程序批处理系统
  - 分时系统
  - 实时事务处理系统
- 组成：
  - 一段可执行的程序
  - 程序所需要的相关数据（变量、工作空间、缓冲区等）
  - 程序的执行上下文（进程状态）
内存管理
- 操作系统担负着5项存储器管理职责：
  - 进程隔离
  - 自动分配和管理
  - 支持模块化程序设计
  - 保护和访问控制
  - 长期存储
- 采用虚存机制，如图：
信息保护和安全
- 可用性
- 保密性
- 数据完整性
- 认证
调度和资源管理
- 三因素
  - 公平性：给竞争某一资源的所有进程提供几乎相等和公平的访问机会
  - 有差别的响应性：区分不同服务和作业的类型，动态的进行分配和调度
  - 有效性：希望系统获得最大吞吐量和最小响应时间

定义：指系统或者部件发生软/硬件错误时，能够继续正常运行的能力

多处理器系统提供多道系统所有功能，还需要考虑的关键因素：

包含多处理器的所有涉及问题，还需考虑：应用层并行、虚拟机方式