计算机操作系统第1章剖析.ppt

* 1.3.4 文件管理 文件存储空间管理 一些当前需要使用的系统文件和用户文件，都必须放在可随机存取的磁盘上。为此，必须由操作系统统一对文件的存储空间进行管理，提高存储空间的利用率，同时也提高文件系统的存取速度。 目录管理 目录又称文件目录，是用来描述系统中所有文件基本情况的一个表。为了使用户能够方便的在外存上找到自己所需的文件，系统会为每个文件建立一个目录项。在不同的系统中，目录有着不同的组织方式 文件读写管理 对文件进行读写操作，是文件管理必须具备的最基本的操作。该功能可以根据用户的请求，从外存指定区域把指定数量的信息读入到内存指定的用户区或系统区，或将指定数量的信息从内存写入外存指定区域。 文件保护 为了防止系统中的文件被非法窃取和破坏，必须提供有效的存取控制机制 文件系统的安全性 是指文件系统避免因软件或硬件故障而造成信息破坏的能力 * 1.3.5 用户接口 命令接口 为了便于用户直接或间接控制自己的作业，操作系统向用户提供了命令接口。用户可以通过该接口向作业发出命令，以控制作业的运行。 程序接口 该接口是为用户程序在执行过程中访问系统资源而设定的，是用户程序取得操作系统服务的唯一途径。程序接口是由一组系统调用组成，每当应用程序要求操作系统提供某种类型的服务时，便调用具有相应功能的系统调用。 图形接口 采用图形化的操作界面，用非常容易识别的图标将系统的各种命令直观、逼真的表示出来，用户通过简单的点击鼠标，借助菜单、对话框，就可以完成对应用程序和文件的操作，极大的方便了用户的使用。 * 1.4 操作系统结构 在操作系统的设计中，有4种设计方法： 单体结构 模块化结构 可扩展内核结构 层次结构 * 1.4.1 单体结构 在单体结构中，操作系统是一组过程的集合，每一过程都有一个定义好的接口，包括入口参数和返回值。过程间可以相互调用而不受约束。 它的特点是操作系统运行效率高，但这种结构难以理解、难以维护，验证其正确性也十分困难。 早期的操作系统，如ATT System V和BSD UNIX内核就是采用一体化结构的最具代表性的例子。 * 1.4.2 模块化结构 采用模块化结构的系统，其功能是通过逻辑独立的模块来划分的，相关模块间具有定义良好的接口，通过接口来实现模块间的调用。 模块具有良好的封装性，数据抽象允许模块隐藏数据结构的实现细节。 采用模块化结构来实现操作系统的好处是系统能作为抽象数据类型或对象方法来实现，这样有利于操作系统的理解和维护，缺点是存在潜在的性能退化。 * 1.4.3 可扩展内核结构 可扩展内核结构将操作系统内核分为基础核心和其它核心功能两部分 基础核心包括公共必须的基本功能集合。这种结构方法也可为特定操作系统定义策略独立模块和特定策略模块两类模块。 微内核结构基于客户/服务器模型，有微内核和核外的服务器进程组成。 * 1.4.4 层次结构 在层次结构当中，操作系统由若干层组成，最内层是裸机，即机器的硬件功能部分，其它各层可以看成是一系列的虚拟机，每一层提供一组完整的功能，并且该组功能仅仅依赖于该层以内的各层。 对于现代操作系统而言，分层结构的限制过于严格，所以很少采用这种方法来构造操作系统。 * 1.4.4 层次结构 * 1.5 操作系统的特征 基本特征 并发性 共享性 虚拟性 异步性 新特征 微内核体系结构 多线程 对称多处理 分布式操作系统 面向对象设计 * 1.5.1 操作系统的基本特征 基本特征：并发性 并发是操作系统的第一个重要特征 所谓并发是指在一段时间内有多道程序同时在计算机内运行，这样的系统称之为并发系统（concurrent system） 操作系统是并发系统的管理机构，其本身也是并发执行的，是与用户程序以及其它用户态程序一起并发执行的。程序的并发执行带来了许多程序串行执行时所没有的新问题，如中断、死锁等，这便导致了操作系统的复杂化 * 1.5.1 操作系统的基本特征 基本特征：共享性 操作系统作为多道程序系统规定管理机构，同时也是系统资源的管理者，同样具有共享性。 计算机系统中的资源共享有两种类型： 互斥共享，是指该类资源的分配必须以作业（或进程）为单位，在一个作业（或进程）没有运行完之前，另一个作业（或进程）不得使用该类资源 “同时”共享，是指多个作业（或进程）可“同时”使用该类资源，这里的“同时”和并发性中的“同时”有着相同的含义 * 1.5.1 操作系统的基本特征 基本特征：虚拟性 操作系统的虚拟性是指操作系统使用某种技术，将物理上的一个资源或设备变成逻辑上的多个资源或设备 虚拟出来的东西不过是用户的“错觉”，并不是客观存在的东西 * 1.5.1 操作系统的基本特征 基本特征：异步性 操作系统的异步性又称之为不确定性，不是