3. 操作系统new.pptVIP

内核－内存管理程序 Memory Manager 分配内存空间Allocates space in main memory 创建虚拟内存与页面调度技术，造成具有更大内存的假象May create the illusion that the machine has more memory than it actually does (virtual memory) by playing a “shell game” in which blocks of data (pages) are shifted back and forth between main memory and mass storage 3-* 内核－调度程序与分派程序Scheduler and Dispatcher 调度程序决定哪些活动是可以执行的； 如 选择哪个进程得到CPU而运行； 进程表process table 分派程序控制给这些活动的时间分配。 如 当前在CPU上运行的进程能运行多久。 多道程序设计 multiprogramming 时间片 time slice 中断处理程序 interrupt handler 进程切换 process switch 上下文切换 context switch * 3.2.3 系统启动 Bootstrapping * 计算机能够自动地往下执行内存中的机器指令序列（程序）。 问题是：1）程序是如何装入内存的？ 2）计算机是如何 “启动” 的？ 读硬盘接口 写内存 读硬盘接口 写内存 读硬盘接口 写内存 装入程序 硬盘中的程序 内存 CPU运行 操作系统的装入程序 应用程序是被操作系统装入内存的。 系统启动过程 应用程序区 数据区 * BIOS BIOS 开机后第一条指令所在地 家用电器中的所有软件都常驻内存，这样的系统称为“交钥匙系统” 随着存储技术的发展，通用计算机将来也可以达到交钥匙状态 Getting it Started (Bootstrapping) 引导Bootstrap: ROM中的程序Program in ROM (example of firmware) 电源打开时执行Run by the CPU when power is turned on 将操作系统从海量存储器传到内存Transfers operating system from mass storage to main memory 跳到操作系统执行Executes jump to operating system 3-* 系统启动过程The booting process 3-* 引导 程序 易失 存储区 开机后第一条指令所在地 引导 程序 操作系统 问题与练习 3-* 3.3 协调机器的活动 程序与进程 程序(program)：一组静态的指令； 进程(process)：程序的一次执行过程The activity of executing a program。 进程的动态性 — 有生命周期 由创建而产生 由调度而执行 因等待而暂停（等待某种资源，等待I/O完成） 因完成而消亡 * 走走停停 3.3.1 进程的概念 进程状态 * 新进程 就绪 运行 终止 等待 创建 中断 退出 调度 I/O操作或事件完成 I/O操作或事件等待 运行态：被调度，正占用CPU执行。 就绪态：进程已得到除CPU以外的其它所需资源，一旦得到处理机即可执行。 等待态：因等待某事件发生而暂停运行。等待原因解除时变为就绪态。 当前正在运行的进程活动状态包括 程序计数器的值Program counter 正在执行的程序当前位置： CPU中通用寄存器的值General purpose registers 当前正在使用的通用寄存器 内存中相关存储单元的值Related portion of main memory 分配的数据空间的值 3-* 3.3.2 进程管理 Process Administration 调度Scheduler: 增加新的进程到进程表中，从进程表中删除已经完成的进程Adds new processes to the process table and removes completed processes from the process table 分派Dispatcher: 为进程表中的就绪进程分配时间片Controls the allocation of time slices to the processes in the process table 由中断信号指示时间片的结束The end of a time slice is signaled by an interrupt. 3-* 进程A与进程B