計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用05-操作系統(tǒng)概述簡(jiǎn)課件

1江蘇大學(xué)多媒體教學(xué)課件

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)

江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院電子信息工程系2004年07月第五章：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)DOSWindows9XWindowsNTLinuxUNIXWindowsCE1江蘇大學(xué)多媒體教學(xué)課件

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)江蘇大學(xué)電氣2硬件部分軟件部分

用戶軟件系統(tǒng)軟件(如操作系統(tǒng)OS)

對(duì)于一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，無(wú)論大型機(jī)、小型機(jī)、甚至微型機(jī)都是由兩大部分組成的。第一節(jié)操作系統(tǒng)導(dǎo)論2硬件部分對(duì)于一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，無(wú)論大型機(jī)、3

中央處理器（CPU）存儲(chǔ)器輸入、輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成馮.諾依曼原理3中央處理器（CPU）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成馮.諾依曼4微型計(jì)算機(jī)的典型組織CPU存儲(chǔ)器I/O設(shè)備I/O設(shè)備以總線為核心4微型計(jì)算機(jī)的典型組織CPU存儲(chǔ)器I/O設(shè)備I/O設(shè)備以總線5應(yīng)用程序調(diào)試程序裝入程序編輯程序編譯程序匯編程序裝配程序裸機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次觀點(diǎn)5應(yīng)用程序調(diào)試程序裝入程序編輯程序編譯程序匯編程序裝配程序裸6虛擬機(jī)

裸機(jī)的功能即使很強(qiáng)，但它往往不方便用戶的使用或者不能直接使用，功能上相對(duì)也有局限性，而軟件是在硬件的基礎(chǔ)上對(duì)硬件的效能加以擴(kuò)充和完善?？梢哉J(rèn)為，一個(gè)裸機(jī)在每加一層軟件后，就變成了一個(gè)功能更強(qiáng)大的機(jī)器，通常我們把這“覆蓋了軟件的機(jī)器”稱為“虛擬機(jī)”。6虛擬機(jī)裸機(jī)的功能即使很強(qiáng)，但它往往不方便用戶的7操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)就是能有效地管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各種軟、硬件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，為用戶創(chuàng)造良好工作環(huán)境的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)是與裸機(jī)最接近的軟件層。7操作系統(tǒng)8操作系統(tǒng)的主要工作（1）負(fù)責(zé)啟動(dòng)、執(zhí)行和結(jié)束用戶程序；（2）負(fù)責(zé)完成硬件相關(guān)和應(yīng)用無(wú)關(guān)的工作；（3）提供現(xiàn)成的實(shí)用程序和相應(yīng)的管理；（4）改善效率和安全問(wèn)題。8操作系統(tǒng)的主要工作9

操作系統(tǒng)的基本目的：一是有效地管理計(jì)算機(jī)的所有軟、硬件資源，使計(jì)算機(jī)能夠高效率地工作；二是方便用戶使用。多道程序系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)早期單道批處理系統(tǒng)手工操作操作系統(tǒng)的發(fā)展一、操作系統(tǒng)的發(fā)展9操作系統(tǒng)的基本目的：一是有效地管理計(jì)算機(jī)的所有軟、101、手工操作方式主要缺點(diǎn)：

1）計(jì)算機(jī)的全部資源（CPU、內(nèi)存、外部設(shè)備等）由一個(gè)用戶獨(dú)占；

2）人工操作、CPU和輸入輸出設(shè)備的工作串行進(jìn)行。整個(gè)操作過(guò)程非常繁瑣，計(jì)算機(jī)工作效率很低。101、手工操作方式112.單道批處理方式

1）減少人工干預(yù)，使計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行輸入、編譯和運(yùn)行程序。特點(diǎn)：用戶可一次提交多個(gè)作業(yè)，并在系統(tǒng)中配置監(jiān)督程序，系統(tǒng)一次只處理一個(gè)作業(yè)，處理完一個(gè)作業(yè)，再調(diào)入下一個(gè)作業(yè)，系統(tǒng)自動(dòng)完成調(diào)度、切換。

2）脫機(jī)技術(shù)實(shí)質(zhì)：外圍機(jī)(又稱衛(wèi)星機(jī))與主機(jī)并行工作，使主機(jī)擺脫了慢速的輸入、輸出操作，即用快速的輸入、輸出設(shè)備（磁帶）代替低速設(shè)備，減少了輸入、輸出操作對(duì)系統(tǒng)的影響，緩解了外設(shè)與主機(jī)運(yùn)行速度不匹配的矛盾。112.單道批處理方式12

3）中斷和通道技術(shù)

中斷和通道技術(shù)，使CPU與外設(shè)并行工作成為可能。通道：是一種用來(lái)控制外部設(shè)備與主存儲(chǔ)器之間進(jìn)行信息交換的部件。是一個(gè)專門用于完成輸入輸出任務(wù)的中央處理器。中斷：中斷是外界（如輸入、輸出設(shè)備，通道等）向主機(jī)報(bào)告信息的一種通信方式，是CPU對(duì)系統(tǒng)中隨機(jī)事件的響應(yīng).隱含有某種約定信號(hào)。當(dāng)用戶程序要求輸入輸出時(shí)，CPU就把I/O任務(wù)交給相應(yīng)的通道，由它去獨(dú)立組織和控制輸入輸出設(shè)備，完成此項(xiàng)I/O任務(wù)。這樣，CPU就可擺脫原屬于自己管理范圍的工作糾纏，分身去處理其他的處理。當(dāng)通道完成I/O任務(wù)后，就以中斷方式向CPU發(fā)出信號(hào)，通道I/O完成。123）中斷和通道技術(shù)133、多道批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)

多道批處理：把內(nèi)存分成若干部分，把屬于同一批的若干個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，存放在內(nèi)存的不同部分。當(dāng)一個(gè)作業(yè)由于等待輸入輸出操作而使處理機(jī)出現(xiàn)空閑時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行切換，處理下一個(gè)作業(yè)。如果內(nèi)存空間允許，可大大提高CPU的利用率。分時(shí)系統(tǒng)：指多個(gè)用戶共享同一計(jì)算機(jī)，它將CPU在時(shí)間上分成很小的時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段稱為一個(gè)時(shí)間片，系統(tǒng)將CPU的時(shí)間片輪流分配給多個(gè)用戶，每個(gè)用戶通過(guò)終端使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并通過(guò)終端直接控制程序運(yùn)行，進(jìn)行人機(jī)之間的交互。133、多道批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)14二、操作系統(tǒng)的分類與功能通常，操作系統(tǒng)被分為：

1、批處理操作系統(tǒng)(BatchProcessing)2、分時(shí)系統(tǒng)(TimeSharing)3、實(shí)時(shí)系統(tǒng)(RealTime)4、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

5、分布式操作系統(tǒng)

6、嵌入式操作系統(tǒng)

7、自由軟件和LINUX操作系統(tǒng)14二、操作系統(tǒng)的分類與功能通常，操作系統(tǒng)被分為：15批處理操作系統(tǒng)

用戶脫機(jī)工作、成批處理作業(yè)、多道程序運(yùn)行、作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)； 優(yōu)點(diǎn)：作業(yè)之間自動(dòng)調(diào)度執(zhí)行，用戶不需干預(yù)作業(yè)，大大提高資源的利用率； 缺點(diǎn)：無(wú)交互性。15批處理操作系統(tǒng)16分時(shí)操作系統(tǒng)

為多個(gè)用戶共同使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供了可能。多個(gè)用戶通過(guò)終端與主機(jī)交互。 主要特征： （1）同時(shí)性。各終端用戶同時(shí)工作； （2）交互性。各終端均可與主機(jī)交互； （3）獨(dú)立性。各用戶工作獨(dú)立； （4）及時(shí)性。用戶請(qǐng)求能及時(shí)得到響應(yīng)。

16分時(shí)操作系統(tǒng)17實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

分類過(guò)程控制系統(tǒng)、信息查詢系統(tǒng)、事務(wù)處理系統(tǒng)

處理數(shù)據(jù)采集、加工處理、操作控制、反饋處理17實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)分類18網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是通過(guò)通信設(shè)施將地理上分散并具有自治功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，可交互操作協(xié)作處理的系統(tǒng)。它包括計(jì)算機(jī)、通信子網(wǎng)和通信協(xié)議三個(gè)組成部分。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具有以下功能：網(wǎng)絡(luò)通信、資源管理、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)18網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是通過(guò)通信設(shè)施將地理19分布式操作系統(tǒng)

分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)滿足以下條件：系統(tǒng)中任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通過(guò)系統(tǒng)的全通信機(jī)制來(lái)交換信息系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)沒有主次之分系統(tǒng)中的資源為所有用戶共享系統(tǒng)中的若干臺(tái)機(jī)器可以互相協(xié)作來(lái)完成同一個(gè)任務(wù)系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)出錯(cuò)不影響其它結(jié)點(diǎn)運(yùn)行分布式操作系統(tǒng)應(yīng)該具備四項(xiàng)基本功能:進(jìn)程通信、資源共享、并行運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)管理19分布式操作系統(tǒng)分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)滿足以下條件：20分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的比較

分布性：分布式系統(tǒng)的控制功能分布在系統(tǒng)的各個(gè)站點(diǎn)上；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中控制功能集中在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。

并行性：分布式系統(tǒng)的任務(wù)分配程序可將多個(gè)任務(wù)分配到系統(tǒng)的多個(gè)處理單元上并行執(zhí)行；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中每個(gè)用戶的任務(wù)通常在自己的計(jì)算機(jī)上處理。

透明性：分布式系統(tǒng)能很好隱藏系統(tǒng)內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，對(duì)象的物理位置、并發(fā)控制及系統(tǒng)故障等對(duì)用戶是透明的；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中主要是操作實(shí)現(xiàn)上的透明。

共享性：分布式系統(tǒng)各站點(diǎn)上的資源可供所有用戶共享；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中共享的資源主要設(shè)置在服務(wù)器上。

健壯性：分布式系統(tǒng)中當(dāng)站點(diǎn)故障時(shí)可以通過(guò)容錯(cuò)來(lái)重構(gòu)系統(tǒng)以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中控制功能集中在服務(wù)器上，使系統(tǒng)具有潛在的不可靠性。20分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的比較分布性：分布式系統(tǒng)21操作系統(tǒng)的功能：

1、處理機(jī)管理

2、存儲(chǔ)管理

3、設(shè)備管理

4、文件管理操作系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)

方便用戶使用擴(kuò)大機(jī)器功能提高系統(tǒng)效率構(gòu)筑開放環(huán)境21操作系統(tǒng)的功能：操作系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)22三、操作系統(tǒng)的特征1、并發(fā)性:在一段時(shí)間內(nèi)，多個(gè)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行；2、共享性：指資源（CPU、主存、外存、信息、外設(shè)等）的共享；

1）互斥共享：如打印機(jī)，一個(gè)使用，其他等待；

2）同時(shí)訪問(wèn)：磁盤、處理機(jī)，一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)。3、虛擬性：把一個(gè)物理實(shí)體，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒?，變成若干個(gè)邏輯上的設(shè)備；如處理機(jī)、輸入輸出設(shè)備。使用戶在使用時(shí)感覺好像有多個(gè)設(shè)備在為其服務(wù)。22三、操作系統(tǒng)的特征1、并發(fā)性:在一段時(shí)間內(nèi)，多個(gè)進(jìn)程同23系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)、診斷和恢復(fù)硬軟件故障的能力。系統(tǒng)吞吐率系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)所處理的信息量系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間從系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)到輸出結(jié)果的時(shí)間間隔系統(tǒng)資源利用率系統(tǒng)中各部件、各種設(shè)備的使用程度可移植性操作系統(tǒng)從一個(gè)硬件環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一個(gè)硬件環(huán)境仍能正常工作的能力四、操作系統(tǒng)的性能指標(biāo)23系統(tǒng)的可靠性四、操作系統(tǒng)的性能指標(biāo)24DOSWindows3.x,Windows95,Windows98,Windows2000,WindowsxpUNIX:IBM----AIX、SUN---SunOP、HP-----HP-UX、

COMPAQ---digetalunix、

SCO----UNIXWARE\OpenServerLINUX：免費(fèi)的類UNIX的操作系統(tǒng)，公開源代碼，內(nèi)核小，硬件要求低，穩(wěn)定可靠。五、典型操作系統(tǒng)24DOS五、典型操作系統(tǒng)25

UNIX系統(tǒng)是一個(gè)交互式的分時(shí)操作系統(tǒng)

1974年《ACM通信》上發(fā)表了K.Thompson和

D.Ritchie的論文“TheUNIXTime-SharingSystem”，UNIX系統(tǒng)公布于世。

作者：美國(guó)BELL實(shí)驗(yàn)室

KenThompson(K.湯普遜）

DennisRitchie(D.里奇）（C語(yǔ)言的創(chuàng)始人）1.UNIX操作系統(tǒng)251.UNIX操作系統(tǒng)26

由于UNIX系統(tǒng)生逢其時(shí)，品質(zhì)優(yōu)秀很快風(fēng)靡全球，成為當(dāng)令各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主流操作系統(tǒng)。

目前，國(guó)內(nèi)流行的UNIX操作系統(tǒng)：

SCOUNIXAT&TUNIXSVR4X

惠普計(jì)算機(jī)上的HP-UX

IBM小型機(jī)上的AIX

蘋果Mac上的AUX

免費(fèi)的UNIX版本，如Linux、Minix和FreeBSD26由于UNIX系統(tǒng)生逢其時(shí)，品質(zhì)優(yōu)秀很快風(fēng)靡全27

Linux的起源和發(fā)展確實(shí)令人驚奇。它是一個(gè)芬蘭人LinusTorvalds（二十三歲計(jì)算機(jī)系學(xué)生）的業(yè)余發(fā)明。但如今已經(jīng)成長(zhǎng)為一個(gè)羽翼豐滿的32位計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，其性能可與商業(yè)的x86UNIX操作系統(tǒng)相媲美。

Linux是自由軟件，并且在專用的網(wǎng)站上公布了該系統(tǒng)的源代碼。因此，引起了全世界操作系統(tǒng)愛好者的興趣，不斷地對(duì)linux進(jìn)行修改和補(bǔ)充，不斷地增加功能，用戶可以不斷地下載更新的版本，并在各種系統(tǒng)配合下進(jìn)行測(cè)試，這使得linux日趨完善和成熟。2.Linux系統(tǒng)簡(jiǎn)介27Linux的起源和發(fā)展確實(shí)令人驚奇。2.Linux系28第二節(jié)存儲(chǔ)管理一、存儲(chǔ)管理概述

當(dāng)前存儲(chǔ)器一般被分成三級(jí)：高速緩存（緩存）:

CACHE

主存儲(chǔ)器（內(nèi)存RAM）：處理機(jī)能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。用來(lái)存放系統(tǒng)和用戶的程序和數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)是存取速度快，存儲(chǔ)方式是以新?lián)Q舊，斷電信息丟失。外部存儲(chǔ)器（外存）：處理機(jī)不能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。用來(lái)存放用戶的各種信息，存取速度相對(duì)內(nèi)存而言要慢得多，但它可用來(lái)長(zhǎng)期保存用戶信息。在文件系統(tǒng)中介紹。

28第二節(jié)存儲(chǔ)管理一、存儲(chǔ)管理概述29物理地址：把內(nèi)存分成若干個(gè)大小相等的存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元給一個(gè)編號(hào)，這個(gè)編號(hào)稱為內(nèi)存地址（物理地址、絕對(duì)地址、實(shí)地址），存儲(chǔ)單元占8位，稱作字節(jié)（byte）。物理地址空間：物理地址的集合稱為物理地址空間（主存地址空間）1、內(nèi)存的物理組織29物理地址：把內(nèi)存分成若干個(gè)大小相等的存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元給30

程序地址：用戶編程序時(shí)所用的地址（或稱邏輯地址、虛地址），基本單位可與內(nèi)存的基本單位相同，也可以不相同。

程序地址空間（邏輯地址空間、虛地址空間）:用戶的程序地址的集合稱為邏輯地址空間，它的編址總是從0開始的。2、程序的邏輯結(jié)構(gòu)30程序地址：用戶編程序時(shí)所用的地址（或稱邏輯地址31存儲(chǔ)分配：按照一定的算法把某一空閑的主存儲(chǔ)空間分配給作業(yè)或進(jìn)程。地址映射：將程序地址空間中使用的邏輯地址變換成主存中的地址的過(guò)程。（轉(zhuǎn)換/定位）存儲(chǔ)保護(hù)：保證用戶程序(或進(jìn)程映象)在各自的存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)操作，互不干擾。存儲(chǔ)擴(kuò)充：為大作業(yè)的運(yùn)行提供空間。覆蓋、交換、虛擬存儲(chǔ)。(虛擬存儲(chǔ)：使用戶程序的大小和結(jié)構(gòu)不受主存容量和結(jié)構(gòu)的限制，即使在用戶程序比實(shí)際主存容量還要大的情況下，程序也能正確運(yùn)行。)二、存儲(chǔ)管理的主要功能31存儲(chǔ)分配：按照一定的算法把某一空閑的主存儲(chǔ)空間分配給作業(yè)321何為地址映射？將程序地址空間中使用的邏輯地址變換成主存中的地址的過(guò)程稱為地址映射。有時(shí)也稱為地址轉(zhuǎn)換或重定位。三、地址映射321何為地址映射？三、地址映射33四、存儲(chǔ)保護(hù)

在多道程序設(shè)計(jì)的環(huán)境下，系統(tǒng)中有系統(tǒng)程序和多個(gè)用戶程序同時(shí)存在，如何保證用戶程序不破壞系統(tǒng)程序，用戶程序之間不相互干擾？這就是存儲(chǔ)保護(hù)所要解決的問(wèn)題。常用的存儲(chǔ)保護(hù)有兩種：

上、下界保護(hù)；基址、限長(zhǎng)寄存器保護(hù)。33四、存儲(chǔ)保護(hù)在多道程序設(shè)計(jì)的環(huán)境下，系統(tǒng)中有系統(tǒng)34下界寄存器：存放程序裝入內(nèi)存后的開始地址；上界寄存器：存放程序裝入內(nèi)存后的末地址。判別式：下界寄存器≤物理地址＜上界寄存器1.上、下界保護(hù)34下界寄存器：存放程序裝入內(nèi)存后的開始地址；1.上、下界35

每個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的進(jìn)程空間，如果哪個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的地址在其地址空間之外，則發(fā)生地址越界。即當(dāng)程序要訪問(wèn)某個(gè)內(nèi)存單元時(shí)，由硬件檢查是否允許，如果允許則執(zhí)行，否則產(chǎn)生地址越界中斷，由操作系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)處理。保護(hù)過(guò)程----防止地址越界一般由硬件提供一對(duì)寄存器：

基址寄存器：存放起始地址；

限長(zhǎng)寄存器：存放長(zhǎng)度；2.基址、限長(zhǎng)寄存器保護(hù)35每個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的進(jìn)程空間，如果哪個(gè)進(jìn)程在運(yùn)36

不同的操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理方法也不同，一般情況下，存儲(chǔ)管理可分為兩大類：實(shí)存儲(chǔ)管理虛擬存儲(chǔ)管理五、存儲(chǔ)管理36不同的操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理方法也不同，一般情況下，37六、實(shí)存儲(chǔ)管理

實(shí)存儲(chǔ)管理的特點(diǎn)是當(dāng)用戶作業(yè)要求調(diào)入內(nèi)存時(shí)，存儲(chǔ)管理要提供一個(gè)不小于作業(yè)地址空間的連續(xù)存儲(chǔ)空間，當(dāng)存儲(chǔ)空間不夠時(shí)，一般采用覆蓋或交換技術(shù)作為內(nèi)存擴(kuò)充的手段。37六、實(shí)存儲(chǔ)管理實(shí)存儲(chǔ)管理的特點(diǎn)是當(dāng)用戶作業(yè)要求調(diào)381、動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理技術(shù)

系統(tǒng)生成后，操作系統(tǒng)占用內(nèi)存的一部分，一般在物理內(nèi)存的開始處。如：操作系統(tǒng)占20KB，裝入系統(tǒng)后占用0～20KB的內(nèi)存空間，剩下的部分作為一個(gè)空閑區(qū)，當(dāng)一個(gè)用戶程序（作業(yè)、進(jìn)程）調(diào)入內(nèi)存時(shí)，把這個(gè)空閑區(qū)的低地址部分的區(qū)域分配給它，如圖所示。381、動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理技術(shù)系統(tǒng)生成后，操作系統(tǒng)占用39

當(dāng)有作業(yè)完成后釋放所占用的存儲(chǔ)區(qū)。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，系統(tǒng)中形成多個(gè)空閑的不連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)，稱主空閑。39當(dāng)有作業(yè)完成后釋放所占用的存儲(chǔ)區(qū)。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)40虛擬存儲(chǔ)管理

與“實(shí)存”對(duì)應(yīng)的另一類存儲(chǔ)管理技術(shù)為“虛擬存儲(chǔ)”管理技術(shù)，簡(jiǎn)稱“虛存”，用軟件方法來(lái)擴(kuò)充存儲(chǔ)器。在虛擬管理中，把程序訪問(wèn)的邏輯地址稱“虛擬地址”，把處理器可直接訪問(wèn)的主存地址稱“實(shí)在地址”；虛擬地址的集合為“虛擬地址空間”常用的虛存技術(shù)有：

分頁(yè)存儲(chǔ)管理、分段存儲(chǔ)管理、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理40虛擬存儲(chǔ)管理與“實(shí)存”對(duì)應(yīng)的另一類存儲(chǔ)管理技術(shù)為411、分頁(yè)式存儲(chǔ)管理分區(qū)存儲(chǔ)管理的主要問(wèn)題是碎片問(wèn)題。在采用分區(qū)存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，會(huì)形成一些非常小的分區(qū)，最終這些非常小的分區(qū)不能被系統(tǒng)中的任何用戶（程序）利用而浪費(fèi)。造成這樣問(wèn)題的主要原因是用戶程序裝入內(nèi)存時(shí)是整體裝入的，為解決這個(gè)問(wèn)題，提出了分頁(yè)存儲(chǔ)管理技術(shù)。411、分頁(yè)式存儲(chǔ)管理分區(qū)存儲(chǔ)管理的主要問(wèn)題是碎片問(wèn)題。421）分頁(yè)的概念程序地址空間分成大小相等的頁(yè)面，同時(shí)把內(nèi)存也分成與頁(yè)面大小相等的塊，當(dāng)一個(gè)用戶程序裝入內(nèi)存時(shí)，以頁(yè)面為單位進(jìn)行分配。頁(yè)面的大小是為2n。通常為1KB，2KB，nKB等。421）分頁(yè)的概念432、段式系統(tǒng)

一個(gè)用戶程序往往由幾個(gè)程序段（主程序、子程序和函數(shù)）所組成，當(dāng)一個(gè)程序裝入內(nèi)存時(shí)，按段進(jìn)行分配，每個(gè)段的大小是不相等的。程序地址的組成：S：W

例:S1：XXXXS2：XXXXS3：XXXX432、段式系統(tǒng)一個(gè)用戶程序往往由幾個(gè)程序段（主程序444445段頁(yè)式系統(tǒng)

在段式系統(tǒng)中，若段內(nèi)分頁(yè)，稱為段頁(yè)式系統(tǒng)。目前流行的UNIX系統(tǒng)采用這種存儲(chǔ)管理的方式，一個(gè)進(jìn)程的圖象分為U區(qū)、共享正文區(qū)、用戶棧區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，各進(jìn)程的各個(gè)區(qū)的大小是不相等的，只有U區(qū)的大小是相等的。這里的區(qū)類似于段。每個(gè)段又分成大小相等的頁(yè)，內(nèi)存的分配是以頁(yè)為單位的。在UNIX系統(tǒng)中存儲(chǔ)管理（上下文，context）機(jī)構(gòu)包括區(qū)表和頁(yè)表。45段頁(yè)式系統(tǒng) 在段式系統(tǒng)中，若段內(nèi)分頁(yè)，稱為段頁(yè)式系統(tǒng)。目46第三節(jié)處理器管理

處理器管理就是要解決用戶提交的作業(yè)何時(shí)調(diào)入內(nèi)存，在調(diào)入內(nèi)存的各個(gè)作業(yè)程序間如何分配處理器，以達(dá)到各到程序能協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行，而系統(tǒng)資源又能得到最大程度的利用。46第三節(jié)處理器管理處理器管理就是要解決用戶提交的471、進(jìn)程概念的引入多道程序系統(tǒng)中程序并發(fā)性執(zhí)行，為了競(jìng)爭(zhēng)有限的資源，相互間存在依賴與制約的關(guān)系，因此他們?cè)谙到y(tǒng)中的狀態(tài)是不斷變化的，即時(shí)而運(yùn)行，時(shí)而停頓。程序執(zhí)行時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題使得傳統(tǒng)的程序概念已經(jīng)不足以對(duì)其進(jìn)行描述，為之引入進(jìn)程（Process)的概念。一、基本概念和術(shù)語(yǔ)471、進(jìn)程概念的引入一、基本概念和術(shù)語(yǔ)482、進(jìn)程的定義進(jìn)程是一種活動(dòng)，它由一個(gè)動(dòng)作系列組成，每個(gè)動(dòng)作是在某個(gè)數(shù)據(jù)集上執(zhí)行一段程序，整個(gè)活動(dòng)的結(jié)果是提供一種系統(tǒng)或用戶功能。一旦操作系統(tǒng)接受了某用戶的作業(yè)，并把他調(diào)入內(nèi)存執(zhí)行，系統(tǒng)就為此作業(yè)創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程。因此進(jìn)程可看作是程序的一次執(zhí)行，即在指定內(nèi)存區(qū)域中的一組指令序列的執(zhí)行過(guò)程。多個(gè)進(jìn)程可并發(fā)運(yùn)行，并可能由各種原因隨時(shí)中斷。482、進(jìn)程的定義493、進(jìn)程與程序的區(qū)別

1)進(jìn)程是動(dòng)態(tài)概念，程序是靜止概念；

2)進(jìn)程的存在是暫時(shí)的（誕生（創(chuàng)建）、死亡（撤消）），程序的存在是永久的（一組指令的集合）；

3)一個(gè)程序?qū)?yīng)多個(gè)進(jìn)程，而一個(gè)進(jìn)程僅對(duì)應(yīng)一個(gè)程序；

4)進(jìn)程在結(jié)構(gòu)上是由程序、數(shù)據(jù)集、進(jìn)程控制塊（PCB）三部分組成的。493、進(jìn)程與程序的區(qū)別504、進(jìn)程的特征

1）動(dòng)態(tài)性：執(zhí)行初期被創(chuàng)建，執(zhí)行結(jié)束被撤消；

2）并發(fā)性：并發(fā)執(zhí)行提高了計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源的利用率；

3）獨(dú)立性：進(jìn)程是一個(gè)能夠獨(dú)立運(yùn)行的基本單位；

4）異步性：進(jìn)程相互制約，其執(zhí)行具有間斷性。504、進(jìn)程的特征51就緒阻塞運(yùn)行等待事件事件發(fā)生時(shí)間片完進(jìn)程調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖1、進(jìn)程的狀態(tài)及其變化

就緒：這類進(jìn)程已經(jīng)具備各種必須的資源，只等待獲得CPU；

運(yùn)行：系統(tǒng)根據(jù)某種調(diào)度算法，將CPU分配給某一個(gè)就緒進(jìn)程使之運(yùn)行，該進(jìn)程就處于運(yùn)行態(tài)；

阻塞：進(jìn)程在運(yùn)行中由要等待I/O設(shè)備或發(fā)生其他錯(cuò)誤時(shí)，就轉(zhuǎn)入阻塞狀態(tài)，當(dāng)阻塞原因消除后，重新回到就緒態(tài)。二、進(jìn)程狀態(tài)及進(jìn)程控制塊51就緒阻塞運(yùn)行等待事件事件發(fā)生時(shí)間片完進(jìn)程調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖1521、同步與互斥的概念同步:

一組合作進(jìn)程在運(yùn)行中，由于是異步的，進(jìn)程之間要協(xié)調(diào)其推進(jìn)的速度，以正確完成作業(yè)運(yùn)行。

互斥：對(duì)于某一臨界資源，一組進(jìn)程不能同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)去使用它。一個(gè)進(jìn)入，其他必須等待。

臨界資源：一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源。如打印機(jī)、讀卡機(jī)、緩沖區(qū)、變量等。

臨界區(qū)：進(jìn)程中使用臨界資源的那段程序。各進(jìn)程之間存在著相互制約、相互依賴的關(guān)系。四、進(jìn)程的同步與互斥521、同步與互斥的概念四、進(jìn)程的同步與互斥53１、死鎖：每個(gè)進(jìn)程所要求的資源都已被另一個(gè)進(jìn)程占用，出現(xiàn)沒有一個(gè)進(jìn)程能繼續(xù)運(yùn)行，這種情況稱“死鎖”。2、死鎖產(chǎn)生的原因

A）資源不能共享（資源獨(dú)占性）；

B）資源的不可剝奪性；

C）資源采用動(dòng)態(tài)分配原則：允許一個(gè)進(jìn)程不釋放已占有的資源，就又去申請(qǐng)別的資源；

D）允許進(jìn)程間非法交叉推進(jìn)順序的存在：導(dǎo)致循環(huán)等待資源，無(wú)法前進(jìn)。五、死鎖53１、死鎖：五、死鎖54打印機(jī)進(jìn)程A進(jìn)程B讀卡機(jī)進(jìn)程A申請(qǐng)到打印機(jī)進(jìn)程A需要讀卡機(jī)進(jìn)程B申請(qǐng)到讀卡機(jī)進(jìn)程B需要打印機(jī)例如：進(jìn)程A和B以下面的推進(jìn)速度前進(jìn)，導(dǎo)致死鎖。

1.A：申請(qǐng)打印機(jī)2.B：申請(qǐng)讀卡機(jī)

3.A：申請(qǐng)讀卡機(jī)4.B：申請(qǐng)打印機(jī)54打印機(jī)進(jìn)程A進(jìn)程B讀卡機(jī)進(jìn)程A申請(qǐng)到打印機(jī)進(jìn)程A需要讀卡55A）死鎖的預(yù)防：破壞產(chǎn)生死鎖的4個(gè)必要條件中的任何一個(gè)；關(guān)于資源獨(dú)占性：采用假脫機(jī)技術(shù)可以使非共享設(shè)備變?yōu)楣蚕碓O(shè)備；破壞“資源的不可剝奪性”（申請(qǐng)不到資源時(shí)，釋放原先已占有的，進(jìn)入等待，以后再一起申請(qǐng)）；破壞對(duì)資源采用動(dòng)態(tài)的部分分配原則（每個(gè)進(jìn)程必須提出它所需要的全部資源，只有完全滿足時(shí)，才能啟動(dòng)）；破壞循環(huán)等待。４、解決死鎖的辦法55A）死鎖的預(yù)防：破壞產(chǎn)生死鎖的4個(gè)必要條件中的任何一個(gè)；56B）死鎖的避免：躲避死鎖的發(fā)生。常用的算法是“銀行家算法”（1968年提出）。銀行家算法的思想:(假定在同類資源的分配上實(shí)行這一算法）。系統(tǒng)接到一個(gè)進(jìn)程的資源請(qǐng)求后，就先假定承認(rèn)這一申請(qǐng)，把資源分配給它。然后系統(tǒng)用剩余的資源和每一個(gè)進(jìn)程還需要的資源數(shù)相比，看能否找到這樣的進(jìn)程:系統(tǒng)把資源分配給它后，就能滿足它對(duì)資源的最大需求，從而保證其運(yùn)行完畢。如果能就分配給它，系統(tǒng)在其運(yùn)行完后回收其占用的全部資源，就會(huì)有更多的剩余資源數(shù)。再重復(fù)這一過(guò)程，直到找不出這樣的進(jìn)程為止。56B）死鎖的避免：躲避死鎖的發(fā)生。57六、線程與多線程

在單用戶多任務(wù)的計(jì)算機(jī)中，如同在WindowsNT中那樣，除進(jìn)程外，引入了一個(gè)新概念–––

線程(thread)。對(duì)象、線程和進(jìn)程三者構(gòu)成WindowsNT操作系統(tǒng)基本元成分。

線程概念在微型機(jī)多任務(wù)系統(tǒng)中十分重要。57六、線程與多線程在單用戶多任務(wù)的計(jì)算機(jī)中，如同在58(1)

進(jìn)程是擁有自己資源的單元體。(2)

進(jìn)程是被調(diào)度分派在處理器上運(yùn)行的單元體。傳統(tǒng)的進(jìn)程概念有兩個(gè)嚴(yán)重的局限性。首先許多應(yīng)用想并發(fā)執(zhí)行彼此間獨(dú)立的任務(wù)，但又必須要共享一個(gè)公共的地址空間和其他資源。但傳統(tǒng)的進(jìn)程概念對(duì)它們以上的要求難以支持，往往把這些應(yīng)用中的獨(dú)立的任務(wù)串行化，效率很低。其次傳統(tǒng)的進(jìn)程不能很好地利用多處理器系統(tǒng)。因?yàn)橐粋€(gè)進(jìn)程在某個(gè)時(shí)刻只能使用一個(gè)處理器。一個(gè)應(yīng)用固然可以創(chuàng)建多個(gè)進(jìn)程，并把它們分到多個(gè)處理器上執(zhí)行，但如何做到使用相同的地址空間和資源？這些促使人們引起線程機(jī)制。1、進(jìn)程的缺陷與線程的提出58(1)進(jìn)程是擁有自己資源的單元體。(2)進(jìn)程是被調(diào)度592、線程的概念線程是進(jìn)程內(nèi)一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的、可調(diào)度的執(zhí)行單元。根據(jù)線程定義可知線程有以下性質(zhì)：線程是進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的可執(zhí)行單元；線程是操作系統(tǒng)中的基本調(diào)度單元，因此線程中應(yīng)包含有調(diào)度所需的必要信息。592、線程的概念線程是進(jìn)程內(nèi)一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的、可調(diào)度的執(zhí)行單60(3)由于線程是被調(diào)度的基本單元，而進(jìn)程不是調(diào)度的單元。所以每個(gè)進(jìn)程在創(chuàng)建時(shí)，至少需要同時(shí)為該進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)線程。也就是說(shuō)進(jìn)程中至少要有一個(gè)或一個(gè)以上線程，否則該進(jìn)程無(wú)法被調(diào)度執(zhí)行；(4)需要時(shí)，線程可以創(chuàng)建其他線程；(5)進(jìn)程是被分給并擁有資源的基本單元，同一進(jìn)程內(nèi)的多個(gè)線程共享該進(jìn)程的資源。但線程并不擁有資源，只是使用它們。60(3)由于線程是被調(diào)度的基本單元，而進(jìn)程不是調(diào)度的單元61(6)由于共享資源(包括數(shù)據(jù)和文件)，所以線程間需要通信和同步機(jī)制。(7)線程有生命期，有誕生和死亡。在生命期中有狀態(tài)的變化。61(6)由于共享資源(包括數(shù)據(jù)和文件)，所以線程間需要通62單進(jìn)程和單線程系統(tǒng)在這種操作系統(tǒng)中只有一個(gè)進(jìn)程，而且每個(gè)進(jìn)程中只有一個(gè)線程，如圖所示。這種系統(tǒng)的代表是MS-DOS。也可把單純基于進(jìn)程的操作系統(tǒng)看成是單線程分支，只不過(guò)每個(gè)進(jìn)程中只有一個(gè)線程(進(jìn)程也就是線程了)。3、基于線程觀點(diǎn)的OS分類……(a)(b)(c)(d)62單進(jìn)程和單線程系統(tǒng)3、基于線程觀點(diǎn)的OS分類……(a)(63(2)多進(jìn)程和單線程系統(tǒng)

在這種操作系統(tǒng)中有多個(gè)進(jìn)程操作系統(tǒng)。但每個(gè)進(jìn)程中只有一個(gè)線程。圖(b)中表示了這種系統(tǒng)。該系統(tǒng)的代表是傳統(tǒng)意義上的UNIX操作系統(tǒng)。以上兩類是傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)，實(shí)際并沒有線程概念。(3)單進(jìn)程和多線程系統(tǒng)在這種操作系統(tǒng)中只有一個(gè)進(jìn)程。但每個(gè)進(jìn)程有多個(gè)線程，圖(c)中表示了這種系統(tǒng)。JaveRun-timeSystem可以認(rèn)為是這種系統(tǒng)。(4)多進(jìn)程和多線程系統(tǒng)

在這種操作系統(tǒng)中有多個(gè)進(jìn)程。但每個(gè)進(jìn)程有多個(gè)線程，圖(d)中表示了這種系統(tǒng),是當(dāng)前最為廣泛的多線程操作系統(tǒng)?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)如WindowsNT等幾乎都是屬于這種類型的。63(2)多進(jìn)程和單線程系統(tǒng)64江蘇大學(xué)多媒體教學(xué)課件

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)

江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院電子信息工程系2004年07月第五章：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)DOSWindows9XWindowsNTLinuxUNIXWindowsCE1江蘇大學(xué)多媒體教學(xué)課件

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)江蘇大學(xué)電氣65硬件部分軟件部分

用戶軟件系統(tǒng)軟件(如操作系統(tǒng)OS)

對(duì)于一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，無(wú)論大型機(jī)、小型機(jī)、甚至微型機(jī)都是由兩大部分組成的。第一節(jié)操作系統(tǒng)導(dǎo)論2硬件部分對(duì)于一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，無(wú)論大型機(jī)、66

中央處理器（CPU）存儲(chǔ)器輸入、輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成馮.諾依曼原理3中央處理器（CPU）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成馮.諾依曼67微型計(jì)算機(jī)的典型組織CPU存儲(chǔ)器I/O設(shè)備I/O設(shè)備以總線為核心4微型計(jì)算機(jī)的典型組織CPU存儲(chǔ)器I/O設(shè)備I/O設(shè)備以總線68應(yīng)用程序調(diào)試程序裝入程序編輯程序編譯程序匯編程序裝配程序裸機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次觀點(diǎn)5應(yīng)用程序調(diào)試程序裝入程序編輯程序編譯程序匯編程序裝配程序裸69虛擬機(jī)

裸機(jī)的功能即使很強(qiáng)，但它往往不方便用戶的使用或者不能直接使用，功能上相對(duì)也有局限性，而軟件是在硬件的基礎(chǔ)上對(duì)硬件的效能加以擴(kuò)充和完善?？梢哉J(rèn)為，一個(gè)裸機(jī)在每加一層軟件后，就變成了一個(gè)功能更強(qiáng)大的機(jī)器，通常我們把這“覆蓋了軟件的機(jī)器”稱為“虛擬機(jī)”。6虛擬機(jī)裸機(jī)的功能即使很強(qiáng)，但它往往不方便用戶的70操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)就是能有效地管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各種軟、硬件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，為用戶創(chuàng)造良好工作環(huán)境的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)是與裸機(jī)最接近的軟件層。7操作系統(tǒng)71操作系統(tǒng)的主要工作（1）負(fù)責(zé)啟動(dòng)、執(zhí)行和結(jié)束用戶程序；（2）負(fù)責(zé)完成硬件相關(guān)和應(yīng)用無(wú)關(guān)的工作；（3）提供現(xiàn)成的實(shí)用程序和相應(yīng)的管理；（4）改善效率和安全問(wèn)題。8操作系統(tǒng)的主要工作72

操作系統(tǒng)的基本目的：一是有效地管理計(jì)算機(jī)的所有軟、硬件資源，使計(jì)算機(jī)能夠高效率地工作；二是方便用戶使用。多道程序系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)早期單道批處理系統(tǒng)手工操作操作系統(tǒng)的發(fā)展一、操作系統(tǒng)的發(fā)展9操作系統(tǒng)的基本目的：一是有效地管理計(jì)算機(jī)的所有軟、731、手工操作方式主要缺點(diǎn)：

1）計(jì)算機(jī)的全部資源（CPU、內(nèi)存、外部設(shè)備等）由一個(gè)用戶獨(dú)占；

2）人工操作、CPU和輸入輸出設(shè)備的工作串行進(jìn)行。整個(gè)操作過(guò)程非常繁瑣，計(jì)算機(jī)工作效率很低。101、手工操作方式742.單道批處理方式

1）減少人工干預(yù)，使計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行輸入、編譯和運(yùn)行程序。特點(diǎn)：用戶可一次提交多個(gè)作業(yè)，并在系統(tǒng)中配置監(jiān)督程序，系統(tǒng)一次只處理一個(gè)作業(yè)，處理完一個(gè)作業(yè)，再調(diào)入下一個(gè)作業(yè)，系統(tǒng)自動(dòng)完成調(diào)度、切換。

2）脫機(jī)技術(shù)實(shí)質(zhì)：外圍機(jī)(又稱衛(wèi)星機(jī))與主機(jī)并行工作，使主機(jī)擺脫了慢速的輸入、輸出操作，即用快速的輸入、輸出設(shè)備（磁帶）代替低速設(shè)備，減少了輸入、輸出操作對(duì)系統(tǒng)的影響，緩解了外設(shè)與主機(jī)運(yùn)行速度不匹配的矛盾。112.單道批處理方式75

3）中斷和通道技術(shù)

中斷和通道技術(shù)，使CPU與外設(shè)并行工作成為可能。通道：是一種用來(lái)控制外部設(shè)備與主存儲(chǔ)器之間進(jìn)行信息交換的部件。是一個(gè)專門用于完成輸入輸出任務(wù)的中央處理器。中斷：中斷是外界（如輸入、輸出設(shè)備，通道等）向主機(jī)報(bào)告信息的一種通信方式，是CPU對(duì)系統(tǒng)中隨機(jī)事件的響應(yīng).隱含有某種約定信號(hào)。當(dāng)用戶程序要求輸入輸出時(shí)，CPU就把I/O任務(wù)交給相應(yīng)的通道，由它去獨(dú)立組織和控制輸入輸出設(shè)備，完成此項(xiàng)I/O任務(wù)。這樣，CPU就可擺脫原屬于自己管理范圍的工作糾纏，分身去處理其他的處理。當(dāng)通道完成I/O任務(wù)后，就以中斷方式向CPU發(fā)出信號(hào)，通道I/O完成。123）中斷和通道技術(shù)763、多道批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)

多道批處理：把內(nèi)存分成若干部分，把屬于同一批的若干個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，存放在內(nèi)存的不同部分。當(dāng)一個(gè)作業(yè)由于等待輸入輸出操作而使處理機(jī)出現(xiàn)空閑時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行切換，處理下一個(gè)作業(yè)。如果內(nèi)存空間允許，可大大提高CPU的利用率。分時(shí)系統(tǒng)：指多個(gè)用戶共享同一計(jì)算機(jī)，它將CPU在時(shí)間上分成很小的時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段稱為一個(gè)時(shí)間片，系統(tǒng)將CPU的時(shí)間片輪流分配給多個(gè)用戶，每個(gè)用戶通過(guò)終端使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并通過(guò)終端直接控制程序運(yùn)行，進(jìn)行人機(jī)之間的交互。133、多道批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)77二、操作系統(tǒng)的分類與功能通常，操作系統(tǒng)被分為：

1、批處理操作系統(tǒng)(BatchProcessing)2、分時(shí)系統(tǒng)(TimeSharing)3、實(shí)時(shí)系統(tǒng)(RealTime)4、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

5、分布式操作系統(tǒng)

6、嵌入式操作系統(tǒng)

7、自由軟件和LINUX操作系統(tǒng)14二、操作系統(tǒng)的分類與功能通常，操作系統(tǒng)被分為：78批處理操作系統(tǒng)

用戶脫機(jī)工作、成批處理作業(yè)、多道程序運(yùn)行、作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)； 優(yōu)點(diǎn)：作業(yè)之間自動(dòng)調(diào)度執(zhí)行，用戶不需干預(yù)作業(yè)，大大提高資源的利用率； 缺點(diǎn)：無(wú)交互性。15批處理操作系統(tǒng)79分時(shí)操作系統(tǒng)

為多個(gè)用戶共同使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供了可能。多個(gè)用戶通過(guò)終端與主機(jī)交互。 主要特征： （1）同時(shí)性。各終端用戶同時(shí)工作； （2）交互性。各終端均可與主機(jī)交互； （3）獨(dú)立性。各用戶工作獨(dú)立； （4）及時(shí)性。用戶請(qǐng)求能及時(shí)得到響應(yīng)。

16分時(shí)操作系統(tǒng)80實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

分類過(guò)程控制系統(tǒng)、信息查詢系統(tǒng)、事務(wù)處理系統(tǒng)

處理數(shù)據(jù)采集、加工處理、操作控制、反饋處理17實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)分類81網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是通過(guò)通信設(shè)施將地理上分散并具有自治功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，可交互操作協(xié)作處理的系統(tǒng)。它包括計(jì)算機(jī)、通信子網(wǎng)和通信協(xié)議三個(gè)組成部分。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具有以下功能：網(wǎng)絡(luò)通信、資源管理、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)18網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是通過(guò)通信設(shè)施將地理82分布式操作系統(tǒng)

分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)滿足以下條件：系統(tǒng)中任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通過(guò)系統(tǒng)的全通信機(jī)制來(lái)交換信息系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)沒有主次之分系統(tǒng)中的資源為所有用戶共享系統(tǒng)中的若干臺(tái)機(jī)器可以互相協(xié)作來(lái)完成同一個(gè)任務(wù)系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)出錯(cuò)不影響其它結(jié)點(diǎn)運(yùn)行分布式操作系統(tǒng)應(yīng)該具備四項(xiàng)基本功能:進(jìn)程通信、資源共享、并行運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)管理19分布式操作系統(tǒng)分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)滿足以下條件：83分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的比較

分布性：分布式系統(tǒng)的控制功能分布在系統(tǒng)的各個(gè)站點(diǎn)上；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中控制功能集中在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。

并行性：分布式系統(tǒng)的任務(wù)分配程序可將多個(gè)任務(wù)分配到系統(tǒng)的多個(gè)處理單元上并行執(zhí)行；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中每個(gè)用戶的任務(wù)通常在自己的計(jì)算機(jī)上處理。

透明性：分布式系統(tǒng)能很好隱藏系統(tǒng)內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，對(duì)象的物理位置、并發(fā)控制及系統(tǒng)故障等對(duì)用戶是透明的；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中主要是操作實(shí)現(xiàn)上的透明。

共享性：分布式系統(tǒng)各站點(diǎn)上的資源可供所有用戶共享；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中共享的資源主要設(shè)置在服務(wù)器上。

健壯性：分布式系統(tǒng)中當(dāng)站點(diǎn)故障時(shí)可以通過(guò)容錯(cuò)來(lái)重構(gòu)系統(tǒng)以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中控制功能集中在服務(wù)器上，使系統(tǒng)具有潛在的不可靠性。20分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的比較分布性：分布式系統(tǒng)84操作系統(tǒng)的功能：

1、處理機(jī)管理

2、存儲(chǔ)管理

3、設(shè)備管理

4、文件管理操作系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)

方便用戶使用擴(kuò)大機(jī)器功能提高系統(tǒng)效率構(gòu)筑開放環(huán)境21操作系統(tǒng)的功能：操作系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)85三、操作系統(tǒng)的特征1、并發(fā)性:在一段時(shí)間內(nèi)，多個(gè)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行；2、共享性：指資源（CPU、主存、外存、信息、外設(shè)等）的共享；

1）互斥共享：如打印機(jī)，一個(gè)使用，其他等待；

2）同時(shí)訪問(wèn)：磁盤、處理機(jī)，一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)。3、虛擬性：把一個(gè)物理實(shí)體，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒?，變成若干個(gè)邏輯上的設(shè)備；如處理機(jī)、輸入輸出設(shè)備。使用戶在使用時(shí)感覺好像有多個(gè)設(shè)備在為其服務(wù)。22三、操作系統(tǒng)的特征1、并發(fā)性:在一段時(shí)間內(nèi)，多個(gè)進(jìn)程同86系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)、診斷和恢復(fù)硬軟件故障的能力。系統(tǒng)吞吐率系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)所處理的信息量系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間從系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)到輸出結(jié)果的時(shí)間間隔系統(tǒng)資源利用率系統(tǒng)中各部件、各種設(shè)備的使用程度可移植性操作系統(tǒng)從一個(gè)硬件環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一個(gè)硬件環(huán)境仍能正常工作的能力四、操作系統(tǒng)的性能指標(biāo)23系統(tǒng)的可靠性四、操作系統(tǒng)的性能指標(biāo)87DOSWindows3.x,Windows95,Windows98,Windows2000,WindowsxpUNIX:IBM----AIX、SUN---SunOP、HP-----HP-UX、

COMPAQ---digetalunix、

SCO----UNIXWARE\OpenServerLINUX：免費(fèi)的類UNIX的操作系統(tǒng)，公開源代碼，內(nèi)核小，硬件要求低，穩(wěn)定可靠。五、典型操作系統(tǒng)24DOS五、典型操作系統(tǒng)88

UNIX系統(tǒng)是一個(gè)交互式的分時(shí)操作系統(tǒng)

1974年《ACM通信》上發(fā)表了K.Thompson和

D.Ritchie的論文“TheUNIXTime-SharingSystem”，UNIX系統(tǒng)公布于世。

作者：美國(guó)BELL實(shí)驗(yàn)室

KenThompson(K.湯普遜）

DennisRitchie(D.里奇）（C語(yǔ)言的創(chuàng)始人）1.UNIX操作系統(tǒng)251.UNIX操作系統(tǒng)89

由于UNIX系統(tǒng)生逢其時(shí)，品質(zhì)優(yōu)秀很快風(fēng)靡全球，成為當(dāng)令各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主流操作系統(tǒng)。

目前，國(guó)內(nèi)流行的UNIX操作系統(tǒng)：

SCOUNIXAT&TUNIXSVR4X

惠普計(jì)算機(jī)上的HP-UX

IBM小型機(jī)上的AIX

蘋果Mac上的AUX

免費(fèi)的UNIX版本，如Linux、Minix和FreeBSD26由于UNIX系統(tǒng)生逢其時(shí)，品質(zhì)優(yōu)秀很快風(fēng)靡全90

Linux的起源和發(fā)展確實(shí)令人驚奇。它是一個(gè)芬蘭人LinusTorvalds（二十三歲計(jì)算機(jī)系學(xué)生）的業(yè)余發(fā)明。但如今已經(jīng)成長(zhǎng)為一個(gè)羽翼豐滿的32位計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，其性能可與商業(yè)的x86UNIX操作系統(tǒng)相媲美。

Linux是自由軟件，并且在專用的網(wǎng)站上公布了該系統(tǒng)的源代碼。因此，引起了全世界操作系統(tǒng)愛好者的興趣，不斷地對(duì)linux進(jìn)行修改和補(bǔ)充，不斷地增加功能，用戶可以不斷地下載更新的版本，并在各種系統(tǒng)配合下進(jìn)行測(cè)試，這使得linux日趨完善和成熟。2.Linux系統(tǒng)簡(jiǎn)介27Linux的起源和發(fā)展確實(shí)令人驚奇。2.Linux系91第二節(jié)存儲(chǔ)管理一、存儲(chǔ)管理概述

當(dāng)前存儲(chǔ)器一般被分成三級(jí)：高速緩存（緩存）:

CACHE

主存儲(chǔ)器（內(nèi)存RAM）：處理機(jī)能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。用來(lái)存放系統(tǒng)和用戶的程序和數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)是存取速度快，存儲(chǔ)方式是以新?lián)Q舊，斷電信息丟失。外部存儲(chǔ)器（外存）：處理機(jī)不能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。用來(lái)存放用戶的各種信息，存取速度相對(duì)內(nèi)存而言要慢得多，但它可用來(lái)長(zhǎng)期保存用戶信息。在文件系統(tǒng)中介紹。

28第二節(jié)存儲(chǔ)管理一、存儲(chǔ)管理概述92物理地址：把內(nèi)存分成若干個(gè)大小相等的存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元給一個(gè)編號(hào)，這個(gè)編號(hào)稱為內(nèi)存地址（物理地址、絕對(duì)地址、實(shí)地址），存儲(chǔ)單元占8位，稱作字節(jié)（byte）。物理地址空間：物理地址的集合稱為物理地址空間（主存地址空間）1、內(nèi)存的物理組織29物理地址：把內(nèi)存分成若干個(gè)大小相等的存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元給93

程序地址：用戶編程序時(shí)所用的地址（或稱邏輯地址、虛地址），基本單位可與內(nèi)存的基本單位相同，也可以不相同。

程序地址空間（邏輯地址空間、虛地址空間）:用戶的程序地址的集合稱為邏輯地址空間，它的編址總是從0開始的。2、程序的邏輯結(jié)構(gòu)30程序地址：用戶編程序時(shí)所用的地址（或稱邏輯地址94存儲(chǔ)分配：按照一定的算法把某一空閑的主存儲(chǔ)空間分配給作業(yè)或進(jìn)程。地址映射：將程序地址空間中使用的邏輯地址變換成主存中的地址的過(guò)程。（轉(zhuǎn)換/定位）存儲(chǔ)保護(hù)：保證用戶程序(或進(jìn)程映象)在各自的存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)操作，互不干擾。存儲(chǔ)擴(kuò)充：為大作業(yè)的運(yùn)行提供空間。覆蓋、交換、虛擬存儲(chǔ)。(虛擬存儲(chǔ)：使用戶程序的大小和結(jié)構(gòu)不受主存容量和結(jié)構(gòu)的限制，即使在用戶程序比實(shí)際主存容量還要大的情況下，程序也能正確運(yùn)行。)二、存儲(chǔ)管理的主要功能31存儲(chǔ)分配：按照一定的算法把某一空閑的主存儲(chǔ)空間分配給作業(yè)951何為地址映射？將程序地址空間中使用的邏輯地址變換成主存中的地址的過(guò)程稱為地址映射。有時(shí)也稱為地址轉(zhuǎn)換或重定位。三、地址映射321何為地址映射？三、地址映射96四、存儲(chǔ)保護(hù)

在多道程序設(shè)計(jì)的環(huán)境下，系統(tǒng)中有系統(tǒng)程序和多個(gè)用戶程序同時(shí)存在，如何保證用戶程序不破壞系統(tǒng)程序，用戶程序之間不相互干擾？這就是存儲(chǔ)保護(hù)所要解決的問(wèn)題。常用的存儲(chǔ)保護(hù)有兩種：

上、下界保護(hù)；基址、限長(zhǎng)寄存器保護(hù)。33四、存儲(chǔ)保護(hù)在多道程序設(shè)計(jì)的環(huán)境下，系統(tǒng)中有系統(tǒng)97下界寄存器：存放程序裝入內(nèi)存后的開始地址；上界寄存器：存放程序裝入內(nèi)存后的末地址。判別式：下界寄存器≤物理地址＜上界寄存器1.上、下界保護(hù)34下界寄存器：存放程序裝入內(nèi)存后的開始地址；1.上、下界98

每個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的進(jìn)程空間，如果哪個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的地址在其地址空間之外，則發(fā)生地址越界。即當(dāng)程序要訪問(wèn)某個(gè)內(nèi)存單元時(shí)，由硬件檢查是否允許，如果允許則執(zhí)行，否則產(chǎn)生地址越界中斷，由操作系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)處理。保護(hù)過(guò)程----防止地址越界一般由硬件提供一對(duì)寄存器：

基址寄存器：存放起始地址；

限長(zhǎng)寄存器：存放長(zhǎng)度；2.基址、限長(zhǎng)寄存器保護(hù)35每個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的進(jìn)程空間，如果哪個(gè)進(jìn)程在運(yùn)99

不同的操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理方法也不同，一般情況下，存儲(chǔ)管理可分為兩大類：實(shí)存儲(chǔ)管理虛擬存儲(chǔ)管理五、存儲(chǔ)管理36不同的操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理方法也不同，一般情況下，100六、實(shí)存儲(chǔ)管理

實(shí)存儲(chǔ)管理的特點(diǎn)是當(dāng)用戶作業(yè)要求調(diào)入內(nèi)存時(shí)，存儲(chǔ)管理要提供一個(gè)不小于作業(yè)地址空間的連續(xù)存儲(chǔ)空間，當(dāng)存儲(chǔ)空間不夠時(shí)，一般采用覆蓋或交換技術(shù)作為內(nèi)存擴(kuò)充的手段。37六、實(shí)存儲(chǔ)管理實(shí)存儲(chǔ)管理的特點(diǎn)是當(dāng)用戶作業(yè)要求調(diào)1011、動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理技術(shù)

系統(tǒng)生成后，操作系統(tǒng)占用內(nèi)存的一部分，一般在物理內(nèi)存的開始處。如：操作系統(tǒng)占20KB，裝入系統(tǒng)后占用0～20KB的內(nèi)存空間，剩下的部分作為一個(gè)空閑區(qū)，當(dāng)一個(gè)用戶程序（作業(yè)、進(jìn)程）調(diào)入內(nèi)存時(shí)，把這個(gè)空閑區(qū)的低地址部分的區(qū)域分配給它，如圖所示。381、動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理技術(shù)系統(tǒng)生成后，操作系統(tǒng)占用102

當(dāng)有作業(yè)完成后釋放所占用的存儲(chǔ)區(qū)。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，系統(tǒng)中形成多個(gè)空閑的不連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)，稱主空閑。39當(dāng)有作業(yè)完成后釋放所占用的存儲(chǔ)區(qū)。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)103虛擬存儲(chǔ)管理

與“實(shí)存”對(duì)應(yīng)的另一類存儲(chǔ)管理技術(shù)為“虛擬存儲(chǔ)”管理技術(shù)，簡(jiǎn)稱“虛存”，用軟件方法來(lái)擴(kuò)充存儲(chǔ)器。在虛擬管理中，把程序訪問(wèn)的邏輯地址稱“虛擬地址”，把處理器可直接訪問(wèn)的主存地址稱“實(shí)在地址”；虛擬地址的集合為“虛擬地址空間”常用的虛存技術(shù)有：

分頁(yè)存儲(chǔ)管理、分段存儲(chǔ)管理、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理40虛擬存儲(chǔ)管理與“實(shí)存”對(duì)應(yīng)的另一類存儲(chǔ)管理技術(shù)為1041、分頁(yè)式存儲(chǔ)管理分區(qū)存儲(chǔ)管理的主要問(wèn)題是碎片問(wèn)題。在采用分區(qū)存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，會(huì)形成一些非常小的分區(qū)，最終這些非常小的分區(qū)不能被系統(tǒng)中的任何用戶（程序）利用而浪費(fèi)。造成這樣問(wèn)題的主要原因是用戶程序裝入內(nèi)存時(shí)是整體裝入的，為解決這個(gè)問(wèn)題，提出了分頁(yè)存儲(chǔ)管理技術(shù)。411、分頁(yè)式存儲(chǔ)管理分區(qū)存儲(chǔ)管理的主要問(wèn)題是碎片問(wèn)題。1051）分頁(yè)的概念程序地址空間分成大小相等的頁(yè)面，同時(shí)把內(nèi)存也分成與頁(yè)面大小相等的塊，當(dāng)一個(gè)用戶程序裝入內(nèi)存時(shí)，以頁(yè)面為單位進(jìn)行分配。頁(yè)面的大小是為2n。通常為1KB，2KB，nKB等。421）分頁(yè)的概念1062、段式系統(tǒng)

一個(gè)用戶程序往往由幾個(gè)程序段（主程序、子程序和函數(shù)）所組成，當(dāng)一個(gè)程序裝入內(nèi)存時(shí)，按段進(jìn)行分配，每個(gè)段的大小是不相等的。程序地址的組成：S：W

例:S1：XXXXS2：XXXXS3：XXXX432、段式系統(tǒng)一個(gè)用戶程序往往由幾個(gè)程序段（主程序10744108段頁(yè)式系統(tǒng)

在段式系統(tǒng)中，若段內(nèi)分頁(yè)，稱為段頁(yè)式系統(tǒng)。目前流行的UNIX系統(tǒng)采用這種存儲(chǔ)管理的方式，一個(gè)進(jìn)程的圖象分為U區(qū)、共享正文區(qū)、用戶棧區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，各進(jìn)程的各個(gè)區(qū)的大小是不相等的，只有U區(qū)的大小是相等的。這里的區(qū)類似于段。每個(gè)段又分成大小相等的頁(yè)，內(nèi)存的分配是以頁(yè)為單位的。在UNIX系統(tǒng)中存儲(chǔ)管理（上下文，context）機(jī)構(gòu)包括區(qū)表和頁(yè)表。45段頁(yè)式系統(tǒng) 在段式系統(tǒng)中，若段內(nèi)分頁(yè)，稱為段頁(yè)式系統(tǒng)。目109第三節(jié)處理器管理

處理器管理就是要解決用戶提交的作業(yè)何時(shí)調(diào)入內(nèi)存，在調(diào)入內(nèi)存的各個(gè)作業(yè)程序間如何分配處理器，以達(dá)到各到程序能協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行，而系統(tǒng)資源又能得到最大程度的利用。46第三節(jié)處理器管理處理器管理就是要解決用戶提交的1101、進(jìn)程概念的引入多道程序系統(tǒng)中程序并發(fā)性執(zhí)行，為了競(jìng)爭(zhēng)有限的資源，相互間存在依賴與制約的關(guān)系，因此他們?cè)谙到y(tǒng)中的狀態(tài)是不斷變化的，即時(shí)而運(yùn)行，時(shí)而停頓。程序執(zhí)行時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題使得傳統(tǒng)的程序概念已經(jīng)不足以對(duì)其進(jìn)行描述，為之引入進(jìn)程（Process)的概念。一、基本概念和術(shù)語(yǔ)471、進(jìn)程概念的引入一、基本概念和術(shù)語(yǔ)1112、進(jìn)程的定義進(jìn)程是一種活動(dòng)，它由一個(gè)動(dòng)作系列組成，每個(gè)動(dòng)作是在某個(gè)數(shù)據(jù)集上執(zhí)行一段程序，整個(gè)活動(dòng)的結(jié)果是提供一種系統(tǒng)或用戶功能。一旦操作系統(tǒng)接受了某用戶的作業(yè)，并把他調(diào)入內(nèi)存執(zhí)行，系統(tǒng)就為此作業(yè)創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程。因此進(jìn)程可看作是程序的一次執(zhí)行，即在指定內(nèi)存區(qū)域中的一組指令序列的執(zhí)行過(guò)程。多個(gè)進(jìn)程可并發(fā)運(yùn)行，并可能由各種原因隨時(shí)中斷。482、進(jìn)程的定義1123、進(jìn)程與程序的區(qū)別

1)進(jìn)程是動(dòng)態(tài)概念，程序是靜止概念；

2)進(jìn)程的存在是暫時(shí)的（誕生（創(chuàng)建）、死亡（撤消）），程序的存在是永久的（一組指令的集合）；

3)一個(gè)程序?qū)?yīng)多個(gè)進(jìn)程，而一個(gè)進(jìn)程僅對(duì)應(yīng)一個(gè)程序；

4)進(jìn)程在結(jié)構(gòu)上是由程序、數(shù)據(jù)集、進(jìn)程控制塊（PCB）三部分組成的。493、進(jìn)程與程序的區(qū)別1134、進(jìn)程的特征

1）動(dòng)態(tài)性：執(zhí)行初期被創(chuàng)建，執(zhí)行結(jié)束被撤消；

2）并發(fā)性：并發(fā)執(zhí)行提高了計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源的利用率；

3）獨(dú)立性：進(jìn)程是一個(gè)能夠獨(dú)立運(yùn)行的基本單位；

4）異步性：進(jìn)程相互制約，其執(zhí)行具有間斷性。504、進(jìn)程的特征114就緒阻塞運(yùn)行等待事件事件發(fā)生時(shí)間片完進(jìn)程調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖1、進(jìn)程的狀態(tài)及其變化

就緒：這類進(jìn)程已經(jīng)具備各種必須的資源，只等待獲得CPU；

運(yùn)行：系統(tǒng)根據(jù)某種調(diào)度算法，將CPU分配給某一個(gè)就緒進(jìn)程使之運(yùn)行，該進(jìn)程就處于運(yùn)行態(tài)；

阻塞：進(jìn)程在運(yùn)行中由要等待I/O設(shè)備或發(fā)生其他錯(cuò)誤時(shí)，就轉(zhuǎn)入阻塞狀態(tài)，當(dāng)阻塞原因消除后，重新回到就緒態(tài)。二、進(jìn)程狀態(tài)及進(jìn)程控制塊51就緒阻塞運(yùn)行等待事件事件發(fā)生時(shí)間片完進(jìn)程調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖11151、同步與互斥的概念同步:

一組合作進(jìn)程在運(yùn)行中，由于是異步的，進(jìn)程之間要協(xié)調(diào)其推進(jìn)的速度，以正確完成作業(yè)運(yùn)行。

互斥：對(duì)于某一臨界資源，一組進(jìn)程不能同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)去使用它。一個(gè)進(jìn)入，其他必須等待。

臨界資源：一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源。如打印機(jī)、讀卡機(jī)、緩沖區(qū)、變量等。

臨界區(qū)：進(jìn)程中使用臨界資源的那段程序。各進(jìn)程之間存在著相互制約、相互依賴的關(guān)系。四、進(jìn)程的同步與互斥521、同步與互斥的概念四、進(jìn)程的同步與互斥116１、死鎖：每個(gè)進(jìn)程所要求的資源都已被另一個(gè)進(jìn)程占用，出現(xiàn)沒有一個(gè)進(jìn)程能繼續(xù)運(yùn)行，這種情況稱“死鎖”。2、死鎖產(chǎn)生的原因