哈工大张英涛操作系统视频对应课件第3_4讲(全).ppt

操作系统基本特征 并发性（最重要特征） 共享性 虚拟性 异步性 并发性 并行性：多个事件在同一时刻发生 并发性：多个事件在同一时间间隔内发生。 单处理机系统：宏观并发微观串行。 多处理机系统：可能有并行。 两种资源共享方式 （1）互斥共享方式 对临界资源的访问 临界资源，如： 打印机等硬件；栈、变量、表格等软件 （2）同时访问方式 多个进程同时访问的资源，如：磁盘、重入码写的文件。 操作系统两个最基本的特征：并发和共享 操作系统的五大功能 联机用户接口 适用：几乎所有计算机的操作系统中。 组成：命令+终端处理程序+命令解释程序 过程： 用户在键盘上输入命令； 终端处理程序接收命令并显示在屏幕上； 命令解释程序解释并执行该命令。 脱机用户接口 适用：批处理系统。又称批处理用户接口 组成：JCL+作业说明书+命令解释程序 JCL：作业控制语言 过程： 用户把对作业的控制用JCL写在作业说明书上，命令解释程序按照作业说明书解释并执行。 程序接口 目的：为用户程序访问系统资源而设置。 组成：一组系统调用 系统调用：一个系统调用是一个能完成特定功能的子程序。 系统调用过程 操作系统的结构设计 操作系统的发展阶段： 第一代：无结构OS 第二代：模块化OS结构 第一代：分层式OS结构 第一代：为内核OS结构（20世纪90年代） 进程管理 进程的基本概念 进程与程序的区别 进程控制 进程同步 进程通信 线程 进程的基本概念 程序在并发环境中的执行 过程 资源分配和独立运行的基 本单位 程序的顺序执行 一个有四条语句的程序段： S1: a:=x+2; S2: b:=y+4; S3: c:=a+b; S4: d:=c+b; 程序顺序执行的特征 顺序性 封闭性 可再现性 程序并发执行 一个有四条语句的程序段： S1: a:=x+2; S2: b:=y+4; S3: c:=a+b; S4: d:=c+b; 程序并发执行的特征 间断性 共享、合作、制约导致： 执行—暂停—执行 失去封闭性 资源状态由多程序改变 不可再现性 相同环境和初始条件， 重复执行结果不同。 进程的特征 结构特征 动态性 并发性 独立性 异步性 结构特征 进程结构 动态性 进程最基本的特征是动态性 进程的生命周期： 进程由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡的过程。 进程定义 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。 进程和程序的关系 （1）进程是一个动态概念，程序是一个静态概念。 （2）进程具有并行特征，程序没有。 （3）进程是竞争资源的基本单位 （4）一个程序对应多个进程，一个进程为多个程序服务。 进程的三种基本状态 就绪状态 执行状态 阻塞状态 就绪状态 进程已经分配了除处理机以外的所有必要资源，只要再获得处理机就能够执行的状态。 这样的进程可能有多个，通常排成一个队列，称就绪队列。 执行状态 已经获得CPU，正在运行。 在单处理机系统只有一个进程处于执行状态。多处理机系统则有多个处于执行状态。 阻塞状态 正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法继续执行时，放弃处理机而进入的状态，又称等待状态。 引起阻塞的事件：请求I/O,申请缓存。 * * 操 作 系 统 第 3 讲 主讲人：张英涛 哈尔滨工业大学远程教育课程 虚拟:通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。 如：虚拟处理器、虚拟内存等 异步性：进程以不可预知的速度向前推进。 资源管理 5.用户接口 1.处理机管理（硬件） 2.存储器管理（硬件） 3.设备管理（硬件） 4.文件管理（软件） 命令接口 程序接口 图形接口 联机用户接口 脱机用户接口 联机命令举例： UNIX: login; logout； DOS: copy; format; 命令解释程序：操作系统的最高层，如： MS-DOS:COMMAND.COM UNIX: Shell. 系统调用 命令 用户程序 系统功能 调用 返回 传统 OS 结构 谢 谢 收 看 操作系统 第3讲 哈尔滨工业大学 张英涛 操 作 系 统 第 4 讲 主讲人：张英涛 哈尔滨工业大学远程教育课程 程序的顺序执行 s1 s2 s3 s4 顺序性：处理机的操作严格按照程序所规定的顺序执行，即每一个操作必须在下