命令:指计算机用户要求计算机系统为其工作的指示;
命令的表示形式:
1、字符形式; 2、菜单形式; 3、图形形式;
命令的使用方式:1、 脱机使用方式 off_line
2、联机使用方式 on_line
操作系统在虚拟机中充当管理员和协调员的角色,管理计算机的软硬件资源,并协调多任务、多进程的运行;
操作系统是计算机系统中各类资源(内存、cpu等,I0)的管理者,它负责分配,回收以及控制系统中的软硬件资源;
跟踪资源的使用状况、满足资源请求、提高资源利用率,以及协调各程序和用户对资源的使用的冲突;
--------监视资源
--------分配/回收资源
--------保护资源
操作系统是计算机系统工作流程的组织者,它负责协调在系统中运行的各个应用软件的运行次序;(以批文件方式提交作业);
操作系统定义:计算机系统中的一个系统软件,管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源,合理地组织计算机的工作流程,以便有效利用这些资源为用户提供一个功能
强,使用方便的工作环境,从而在计算和用户之间起到接口的作用;
多道程序设计技术: 为了提高系统吞吐量和资源利用率,允许多个程序同时驻留内存,使处理机(cpu)在这些程序之间切换,在一段时间内,执行完多个程序的处理技术称为多道程序设计技术(multiprogramming); 这也是现代操作系统大多数采用了设计技术;
(多道批处理系统:在该系统中,每次可以将多道程序(作业)装入并驻留内存
单道批处理系统:在该系统中,每次可以只能将一道程序(作业)转入并驻留内存中
多道程序设计技术引发的问题:
==== 处理机的分配与回收
==== 内存的分配与保护
==== I/O 设备的共享与效率(缓存技术)
==== 文件的 有效管理()
==== 作业的组织
分时系统:强调时间,时间片,每个终端分的时间片是一样的
终端(I/O 端)1,终端(I/O 端)2,终端(I/O 端)3, <=====>服务器端(处理端)
前台区:存放按时间片“调入”和“调出”的作业流========优先级高于后台;
后台区: 存放批处理作业;
仅当前台作业调入/调出, 或前台无作业可运行时,方才运行“后台区”中的作业;
多道分时系统:
允许在内存中同时存放多道作业,并把具备运行条件的所有作业排成一个队列,让它们依次轮流地获得一个时间片来运行;
不再调出内存;
实时系统:(分时系统为了交互式作业提供了快速的响应服务,但还不能满足某些对响应时间要求非常严格的任务要求)
炼钢/炼油控制系统,航空售票系统;对任务的响应时间有更严格的要求;
网络操作系统:
分布式操作系统:将用户的应用程序分布在多台处理机上同时运行,合理地调度和各处理机,使得整个系统获得最大的并行度;
嵌入式操作系统:(用于家电控制,机械控制)
操作系统的主要任务:
管理处理机;
管理存储器;
管理输入/输出设备
管理数据文件;
提供接口服务;
接口功能:
接口:指操作系统为用户提供的人机交互界面;
命令接口:命令方式提供用户键盘终端与计算机交互;
图形化用户接口:window桌面版
程序接口:用于程序设计的API, 基于linux程序设计等;
处理机管理:(多个进程处于内存中)
进程控制: 创建和撤销进程以及控制进程的状态转换;
进程同步:协调、互斥访问临界资源,协调执行进度;
进程通信:进程间的信息交换,即进程间通信;
进程调度:按一定算法从进程就绪队列中选出一个进程,把处理机分配给它,使之运行;
存储器管理任务:(指的是:内存的管理)
为多道程序的并发执行提供良好的环境;
便于用户使用存储器;
提高存储器的利用率;
为尽量多的用户提供足够大的存储空间;
存储器管理功能:
内存分配:静态分配 / 动态分配、 连续分配/非连续分配;
内存保护: 系统内存空间、用户内存空间(用户的各进程之间数据保护);
地址映射: 逻辑地址(外存中,相对地址)----->物理地址,两者之间的转换;
内存扩充: 虚拟存储技术;
系统功能之三:设备管理任务
1、为用户程序分配I/O设备;
2、完成用户程序请求的I/O操作;
3、提高处理机和I/O设备的利用率
4、改善人机界面;
设备管理功能:
缓存管理, 设备分配,
设备处理:启动设备、中断处理;
虚拟设备功能;
RAID技术(磁盘阵列),磁盘调度;
操作系统功能之四:文件管理任务
管理用户文件和操作文件;
管理文件的存储空间;
保证文件数据的安全;
方便用户使用文件;
文件管理功能:
文件目录管理
文件的逻辑组织与访问方式
存储空间的管理:文件的物理组织、空闲磁盘空间的管理;
文件共享与安全;
现代操作系统的特征:
1、任务共行性:(并发 和 并行 的区别,单处理器----并发,并行----多处理器)
宏观上,多个任务同时运行;
微观上,指单处理机系统中任务并发,即多个任务在单个处理机上交替运行;或多个处理机系统中的任务并行,即多个任务在多个处理机上同时运行;
2、资源共享性:
宏观上,指多个任务可以同时使用系统资源;
微观上,指多个任务可以交替互斥地使用系统中的某个资源;
3、虚拟性:
指将一个物理上的实体变成为若干个逻辑上的对应物。
例如:采用分时技术,将一台处理机虚拟为若干台处理机。
还可以虚拟存储,虚拟设备,虚拟通道。虚拟文件,
4、不确定性;
a、程序执行结果不确定,程序不可再现;(程序运行的结果必须一样;)
b、多道程序环境下,进程以异步方式执行;
现代操作系统中:进程是系统申请资源的最小单位;而线程是系统调度资源的最小单位;
基本概念:任务
在经典的多任务操作系统环境下,任务与进程是等同的,都被认为是系统的最小工作单位;