操作系统概述
操作系统的基本功能
操作系统统一管理着计算机资源:
- 处理器资源
- IO设备资源
- 存储器资源
- 文件资源
操作系统实现了对计算机资源的抽象:
- 用户无需向硬件接口编程
- IO设备管理软件,提供读写接口
- 文件管理软件,提供操作文件接口
操作系统提供了用户与计算机之间的接口:
- 图像窗口形式
- 命令形式
- 系统调用形式
操作系统相关概念
- 并发性
- 共享性
- 虚拟性
- 异步性
并发性
- 并行是指两个或多个事件可以在同一个时刻发生
- 并发是指两个或多个事件可以在同一个时间间隔发生
共享性
- 共享性表现为操作系统中的资源可供多个并发的程序共同使用
- 这种共同使用的形式称之为资源共享
互斥共享
- 当资源被程序A占用时,其他想使用的话只能等待
- 只有进程A使用完以后,其他进程才可以使用该资源
同时共享
- 某种资源在一段时间内并发地被多个程序访问
- 这种“同时”是宏观的,从宏观去看该资源可以被同时访问
虚拟性
- 虚拟性表现为把一个物理实体转变为若干个逻辑实体
- 物理实体是真实存在的,逻辑实体是虚拟的
- 虚拟的技术主要有时分复用技术和空分复用技术
时分复用技术
- 资源在时间上进行复用,不同程序并发使用
- 多道程序分时使用计算机的硬件资源
- 提高资源的利用率
虚拟处理器技术
- 借助多道程序设计技术
- 为每个程序建立进程
- 多个程序分时复用处理器
虚拟设备技术
- 物理设备虚拟为多个逻辑设备
- 每个程序占用一个逻辑设备
- 多个程序通过逻辑设备并发访问
空分复用技术
- 空分复用技术用来实现虚拟磁盘、虚拟内存等
- 提高资源的利用率,提升编程效率
虚拟磁盘技术
- 物理磁盘虚拟为逻辑磁盘
- C、D、E等逻辑盘
- 使用起来更加安全、方便
虚拟内存技术
- 在逻辑上扩大程序的存储容量
- 使用比实际内存更大的容量
- 大大提升编程效率
异步性
- 在多道程序环境下,允许多个进程并发执行
- 进程在使用资源时可能需要等待或放弃
- 进程的执行并不是一气呵成的,而是以走走停停的形式推进