操作系统的功能ppt

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1、OS的功能进程第三讲1.4操作系统的功能操作系统是用户与硬件之间的桥梁，负责管理计算机系统中所有资源的调度和使用，充分发挥这些资源的作用和方便用户使用计算机。从资源管理的角度看，操作系统的功能主要有处理机的管理存储器的管理设备的管理文件的管理进程控制进程同步进程通信进程调度处理机管理的主要任务是对处理机进行分配和有效的控制和管理。在多道程序环境中，处理机的分配和运行都是以进程为单位，所以对处理机的管理可理解为对进程的管理。操作系统对处理机的管理功能包括：1．处理机管理的功能2．存储器管理的功能内存分配内存保护地址映射内存扩充3．设备管理的功能缓冲管理设

2、备分配设备处理4．文件管理的功能文件存储空间的管理目录管理文件的读写管理和保护5．OS与用户接口用户接口程序接口6．现代OS新功能系统安全网络功能与服务支持多媒体1.5操作系统的结构设计1.5.1传统的操作系统结构1、无结构OSOS仅为众多过程的集合2、模块化OSOS分为若干功能模块及相应子模块，并规定好各模块间的接口，提高OS设计的正确性、可理解性、可适应性，并加快开发过程。然而，若模块划分或者接口规定不精确，会影响OS装配，模块间也存在复杂依赖关系，结构不清晰。3、分层式OS在物理机器上按层次依次添加功能层，每层都仅能使用其底层的功能与服务，各层软

3、件的运行速度逐渐减慢。所以通常将常用功能设置底层，将用户接口设置于最高层。层次的设置程序嵌套（调用关系）运行频率（越下层运行越快，调用越频繁）公用模块（在最底层）用户接口（最高层）1.5.1微内核OS结构主要用于多处理机多用户环境，OS以微内核为核心，以C/S模式为基础，采用面向对象的程序设计方法；OS分为服务器进程和内核，内核负责接受用户进程的请求并将请求发至相应服务器，服务器执行该请求的相应操作后发应答给内核，内核将应答反馈给用户进程。例1:若有两个程序A和B，A程序执行时所作的工作按次序要用：CPU：10秒；DEV1：5秒；DEV2：10秒；CP

4、U：10秒。B程序执行时所作的工作按次序需要用DEV1：10秒；CPU：10秒；DEV2：5秒；CPU：5秒；DEV2：10秒。则顺序环境下执行A、B两个程序CPU的利用率为（）A、33%B、47%C、56%D、69%习题在并发环境下执行A、B两个程序，并且A先执行，则CPU的利用率为（）A、70%B、60%C、50%D、40%顺序执行CPU的利用率＝（10＋10＋5＋10）/（10＋5+10+10+10+10+5+5+10）＝35/75=7/15=46.7%CPUA：10dev1A:5B:10dev2B:10A：10B:5A:10B:5A：10并发执

5、行CPU的利用率＝(10+10+5+10)/(10+5+10+10+5+10)=35/50=70%CPUA：10dev1A:5B:10dev2B:5A:10B：10A：10B:5B:10第二章进程的描述与控制2.1进程2.1.1前趋图和程序执行1.前趋图有向无循环图；每个结点表示一条语句、一段程序或一个进程；结点间的有向边表示两结点的前趋关系，即进程执行的先后顺序。例：1为初始结点，4为终止结点。1表示输入进程，2、3分别表示乘法、加法运算，4表示输出进程。12342、并发程序设计/顺序程序设计使一个程序分成若干个“同时”执行的程序模块的设计方法叫做并

6、发程序设计；相应，串行运行程序方法称为顺序程序设计。并发执行的特点间断性：共享资源导致程序“执行－>暂停－>执行”失去封闭性：并发执行以及共享资源可能导致结果变化不可再现性：不同次执行结果可能不一致程序无条件并发执行的条件两段程序间无共享变量或对共享变量仅有读操作。2.1.2进程的描述与特点进程的定义一个具有独立功能的程序在一个数据集合上的一次执行；进程包括数据集和运行在其上的程序及PCB（程序控制块）。3.进程的属性并发性：多个进程可以并发执行，交替执行，走走停停，即一个进程已开始工作但尚未结束之前，另一个进程可以开始工作；同一程序运行在不同数据集上

7、时，构成不同的进程。交往性：若干个进程间可以相互交往制约，表现为内部逻辑上协调关系及共享资源的间接关系；动态性：进程是动态的，有生命周期，由创建而生，由调度而产生，由撤销而消亡。异步性：各进程按独立，未知的速度发展，导致不可再现性。