操作系统

1 引论

1.1 操作系统的目标

  1. 提高硬件资源利用率
  2. 方便用户使用

1.2 操作系统的作用

  1. 对计算机资源进行抽象,作为计算机系统资源的管理者
  2. 作为用户与计算机硬件系统之间的接口

1.3 操作系统的发展过程

  1. 人工操作阶段
  2. 单道批处理系统
  3. 多道批处理系统
  4. 分时系统

1.4 操作系统的基本特征

并发,共享,虚拟和异步

2 进程管理

2.1 程序顺序执行时的特征

  1. 顺序性:处理机严格按照程序规定顺序执行
  2. 封闭性:程序执行时独占资源
  3. 可再现性:只要程序执行时的环境和初始条件相同,当程序重复执行时都可以得到相同的结

2.2 程序并发执行时的特征

  1. 间断性:程序之间共享资源,形成相互制约的关系
  2. 失去封闭性:由于共享资源
  3. 不可再现性:由于程序并发执行失去了封闭性

2.3 进程实体的组成

程序段,相关的数据段,PCB(程序控制块)

2.4 进程的定义

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一个独立单位

2.5 进程的特征

  1. 动态性:进程实质是进程实体的执行过程
  2. 并发性:引入进程的目的就是为了使进程实体间并发执行
  3. 独立性:进程实体是一个能独立运行、独立获得资源和独立调度的基本单位
  4. 异步性:进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进

2.6 进程的状态

  1. 就绪状态:进程已获得除CPU以外所有必要资源,只要获得CPU就可以运行的状态
  2. 执行状态:进程获得CPU,程序正在执行的状态
  3. 阻塞状态:正在执行的进程由于某事件暂时无法继续执行的状态

2.7 PCB的作用

  1. 作为独立运行基本单位的标志
  2. 能实现间断性运行方式
  3. 提供进程管理所需要的信息
  4. 提供进程调度所需要的信息
  5. 实现与其它进程的同步与通信

2.8 进程控制块的组织方式

  1. 线性方式
  2. 链接方式
  3. 索引方式

2.9 进程同步

主要任务 对多个相关进程在执行次序上进行协调,使并发执行的诸进程之间能按照一定的规
则共享系统资源,

两种制约关系

  1. 间接相互制约关系(共享系统资源所致)
  2. 直接相互制约关系(进程相互合作所致)

同步机制的规则

  1. 空闲让进
  2. 忙则等待
  3. 有限等待
  4. 让权等待