計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理分析 6 .word完美格式. .word完美格式. IX .word完美格式. 5.1.1.程序運(yùn)行需要兩個(gè)最基本的條件，一個(gè)是程序要占有足夠的主存儲(chǔ)空 .word完美格式. 6.1.1.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)除了實(shí)現(xiàn)對(duì)處理器、主存儲(chǔ)器等重要硬件資源的管理 6.1.2.軟件資源是以數(shù)據(jù)的形式存在的，程序本身是一種數(shù)據(jù)，程序的運(yùn)行 .word完美格式. .word完美格式..word完美格式. .word完美格式..word完美格式..word完美格式.件和軟件控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作流程它軟件和用戶提供安全、方便的運(yùn)行、操作環(huán)境4提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率1系統(tǒng)及其體系結(jié)構(gòu)2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)層.word完美格式..word完美格式.一個(gè)層只能使用比他更低的層的接口向依賴性所以。上面的這一個(gè)特性稱為隱藏性算機(jī)系統(tǒng)中的地位和作用操作系統(tǒng)是對(duì)硬件層的第一次擴(kuò)充同時(shí)又作為其它軟件運(yùn)行和用戶操作1并發(fā)執(zhí)行與多道程序設(shè)計(jì)1個(gè)人微型計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)2網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)3分布式操作系統(tǒng)員和操作員系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)構(gòu)成的一個(gè)系統(tǒng)2特征1同時(shí)性2獨(dú)立性3及時(shí)性4交互性高及時(shí)性高可用性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作方式是執(zhí)行程序指令的方式方式，其中包括處理器的工作流2處理器管理3存儲(chǔ)器管理4文件系統(tǒng)1與硬件密切相關(guān)的操作2關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).word完美格式..word完美格式.理程序4使用頻繁的功能模塊.word完美格式..word完美格式.ting2基本啟動(dòng)程序3基本硬件驅(qū)動(dòng)程序及其中斷處理程序2磁盤分區(qū)(類型、序列號(hào)、柱面數(shù)、磁頭數(shù)、扇區(qū)數(shù)、每次傳大扇區(qū)數(shù)、卷標(biāo)識(shí)及描述符)錄MasterBootRecord,MBR512字節(jié)。.word完美格式..word完美格式.IX人還能做的這么好.word完美格式.靠。.word完美格式..word完美格式..word完美格式..word完美格式.1順序性2可再現(xiàn)性1封閉性2可再現(xiàn)性進(jìn)程是操作系統(tǒng)分配資源的基本單位進(jìn)程本身訪問(wèn)。，一個(gè)進(jìn)程的程序和數(shù)據(jù)只能由該.word完美格式..word完美格式.PCBProcessControlBlock.word完美格式.1基本描述信息部分進(jìn)程的名稱(pname),通常是用程序文件名表示。.word完美格式.進(jìn)程標(biāo)識(shí)符(pid)由操作系統(tǒng)自動(dòng)生成，pid是唯一的，可以用于區(qū)別進(jìn)期間的所有的進(jìn)程的pid各不相同。，，關(guān)機(jī)之前.word完美格式..word完美格式.程當(dāng)前的狀態(tài)(pstate)2管理信息部分信息進(jìn)行登記。址，，，，息緩如消息緩沖隊(duì)列指針等。.word完美格式..word完美格式.分.word完美格式..word完美格式.作業(yè)調(diào)度程序從作業(yè)后備隊(duì)列中選中一個(gè)作業(yè)之后.word完美格式..word完美格式..word完美格式.態(tài)2現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)適的等待隊(duì)列因?yàn)檫\(yùn)行進(jìn)程阻塞后操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度程序選擇一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行。程適的就緒隊(duì)列1從等待隊(duì)列中移出進(jìn)程3處理器分配.word完美格式..word完美格式.2臨界資源與間接制約使用。堆棧、鏈表、文件等與互斥關(guān)系ion1臨界區(qū)管理準(zhǔn)則1空閑讓進(jìn)2忙則等待3有限等待4讓權(quán)等待2加鎖機(jī)制原理0代表開(kāi)啟1代表關(guān)閉2加鎖操作lock(key)3解鎖操作unlock(key)3加鎖機(jī)制的應(yīng)用及例子4加鎖機(jī)制分析1普通的加鎖機(jī)制不能實(shí)現(xiàn)互斥關(guān)系p借助硬件的加鎖機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)程4多個(gè)鎖變量的加鎖操作可能造成進(jìn)程死鎖2信號(hào)量機(jī)制分析現(xiàn)互斥關(guān)系1單向同步關(guān)系2一般同步關(guān)系3并發(fā)程序設(shè)計(jì)應(yīng)用同步機(jī)制描述對(duì)進(jìn)程的并發(fā)控制稱為程序設(shè)計(jì)(ConcurrentProgramming).費(fèi)者問(wèn)題者問(wèn)題進(jìn)程通信的類型程序之間的通信換的數(shù)據(jù)用于控制進(jìn)程的執(zhí)行就是應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交換。.word完美格式..word完美格式.3為什么需要進(jìn)程通信1任務(wù)協(xié)作2進(jìn)程的獨(dú)立性3進(jìn)程通信的可行性1共享存儲(chǔ)區(qū)通信2消息緩沖通信3信箱通信4管道通信1消息緩沖通信設(shè)計(jì)1消息緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)沖區(qū)向下指針(Next):一個(gè)消息緩沖區(qū)作為隊(duì)列的一個(gè)結(jié)點(diǎn)息緩沖區(qū)隊(duì)列中的下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。列(mq):用于組織到來(lái)的信息緩沖區(qū)因鏈表沒(méi)有結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的限制發(fā)送進(jìn)程可以不接受接收進(jìn)程的限制.word完美格式.3發(fā)送操作和接收操作.word完美格式..word完美格式.2消息緩沖通信實(shí)現(xiàn)直接通信2只能應(yīng)用在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)1消息隊(duì)列系統(tǒng)調(diào)用2消息隊(duì)列應(yīng)用實(shí)例。運(yùn)行引入線程的目的，那么，將進(jìn)一步提高處理器的效率。1實(shí)現(xiàn)進(jìn)程內(nèi)部的并發(fā)執(zhí)行減少處理器切換帶來(lái)的開(kāi)銷.word完美格式..word完美格式.通信方式進(jìn)程是其他資源(除處理器之外)分配的基本單位。e2系統(tǒng)級(jí)線程統(tǒng)設(shè)計(jì)員或程序員實(shí)現(xiàn)的。模型，(Worker),，分派線程根據(jù)進(jìn)程的當(dāng)前的狀態(tài)決定處理線程的運(yùn)行。2隊(duì)列模型細(xì)化的進(jìn)程他們直接沒(méi)有關(guān)系.word完美格式.不需要同步控制模型ipelineModel.word完美格式.。的過(guò)程。執(zhí)行的宏觀含義。2進(jìn)程調(diào)度進(jìn)程就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程讓其占用處對(duì)于支持線程的操作系統(tǒng)調(diào)度4設(shè)備調(diào)度1周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均周轉(zhuǎn)時(shí)間2響應(yīng)時(shí)間3評(píng)價(jià)調(diào)整性能的其它指標(biāo)1公平合理2提高資源利用率3吞吐量程序員需要利用作業(yè)控制語(yǔ)言(JCL)編寫用于描述作業(yè)、組織作業(yè)控制意圖。程序、程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)連同作業(yè)說(shuō)明書(shū)程序員把作業(yè)提交給操作員這時(shí)作業(yè)為提交狀態(tài)。.word完美格式..word完美格式.2后備狀態(tài)(JCB).提交的時(shí)間、作業(yè)優(yōu)先級(jí)、作業(yè)占用處理。態(tài)行。4完成狀態(tài).word完美格式..word完美格式.4作業(yè)完成時(shí)的資源回收1先來(lái)先服務(wù)算法.word完美格式.2短作業(yè)優(yōu)先算法存在"饑餓"現(xiàn)象優(yōu)先算法.word完美格式..word完美格式.略1進(jìn)程調(diào)度方式2進(jìn)程調(diào)度算法.word完美格式..word完美格式.優(yōu)先級(jí)算法(Priority)切換4進(jìn)程結(jié)束資源回收略略1實(shí)時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間參數(shù)1任務(wù)就緒時(shí)限2開(kāi)始時(shí)限3完成時(shí)限4處理時(shí)間2實(shí)時(shí)系統(tǒng)的可調(diào)度3時(shí)限調(diào)度算法.word完美格式..word完美格式.數(shù)2不剝奪條件條件4環(huán)路等待條件2不剝奪條件條件4環(huán)路等待條件列2死鎖避免的含義法.word完美格式..word完美格式.1算法初始化2合法檢查3資源檢查4預(yù)分配5安全狀態(tài)檢查3資源分配圖的簡(jiǎn)化4死鎖恢復(fù)1剝奪資源2撤銷進(jìn)程系統(tǒng)圖.word完美格式.1寄存器.word完美格式..word完美格式.ister數(shù)據(jù)2高速緩沖區(qū)存儲(chǔ)器che用器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器是半導(dǎo)體介質(zhì)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器行期間的程序和數(shù)據(jù)。，用于存放處理器運(yùn)讀或?qū)懖僮鞯碾S機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)隨機(jī)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)不具有可保存性主存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)單元組成間為字存儲(chǔ)單元字節(jié)存儲(chǔ)單元.word完美格式..word完美格式.4外存儲(chǔ)器有數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)期保存ess空間2物理地址和物理地址空間2重定位2動(dòng)態(tài)重定位對(duì)主存儲(chǔ)空間的使用。1存儲(chǔ)空間的分配和回收1設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)p登記存儲(chǔ)單元的使用情況2設(shè)計(jì)分配算法3存儲(chǔ)空間回收3存儲(chǔ)空間的共享與保護(hù)1界限寄存器法MMU提供兩個(gè)寄存器aseRegister存儲(chǔ)單元地址和連續(xù)存儲(chǔ)單元格式(或存儲(chǔ)區(qū)的結(jié)束單元的地址)p2保護(hù)鍵法4虛擬存儲(chǔ)器1分區(qū)管理.word完美格式.理方法。一個(gè)進(jìn)程占用一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域也只分配給一個(gè)進(jìn)程。儲(chǔ)空間的利用率2分頁(yè)管理分頁(yè)存儲(chǔ)管理是一種非連續(xù)的存儲(chǔ)空間管理提高了存儲(chǔ)空間的利用率現(xiàn)代操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理大多數(shù)都是采用分頁(yè)存儲(chǔ)管理分頁(yè)存儲(chǔ)管理分其中請(qǐng)求分頁(yè)是一種虛擬存儲(chǔ)技術(shù)。.word完美格式.管理4段頁(yè)式管理其它都要在外面等候.word完美格式..wor