操作系统概述总结

Posted 2021-02-12 zuixime0515

os目标

1. 方便：os使计算机更易于被使用；
2. 有效：os能够以更有效的方式管理计算机资源；
3. 扩展能力：在构造系统时，允许在不妨碍当前功能的时候加入新的系统功能。

os提供的服务

1. 程序开发
2. 程序运行
3. I/O设别访问
4. 文件访问控制
5. 系统访问
6. 错误检测和响应
7. 记账

操作系统时负责管理计算机资源（计算机就是一组资源）。os是一段程序或一片程序，但是os经常会释放控制，而且必须依赖处理器才能释放控制。

os的发展

1. 串行处理：用户必须按照顺序来访问计算机，这种模式称为串行处理。

2. 简单批处理系统：使用一个监控程序，把作业组织成一批，按顺序调度。

   监控程序的功能：每次从输入设备读取一个作业，当作业运行时，监控程序把权限给作业，作业完成后返回权限给监控程序。监控程序在继续读取下一个任务，如此反复。

3. 多道批处理系统：在进程在等待I/O设备完成输出的时间中执行另外一个不需要等待I/O设备完成输出的进程。多道程序比单道程序复杂，因此需要内存管理，调度算法。

4. 分时系统：多个用户共享处理器时间，该技术被称为分时。

   时间片技术：每个进程分配一定的执行时间，而后响应其他进程。

   os主要成就

   进程

   进程：一个正在执行的程序，又或者是计算机正在执行的程序的一个实例
   计算机的发展有三条主线：
5. 多道程序批处理操作。
6. 分时

7. 实时事务系统（数据库操作，银行取钱等）

   线程：一个被分配了系统资源的进程可被分解成许多个并发执行的线程，这些线程相互合作，共同完成进程的任务。

内存管理

文件系统控制实现长期存储。

虚存机制允许程序从逻辑的角度访问存储器。在分页系统中，每个进程由许多大小固定的块组成，这些块被称为页。程序通过虚地址可以访问字，虚地址 = 页号 + 页内偏移量。

信息保护和安全

1. 可用性：保护系统不被打断
2. 保密性：保证用户不能读到未授权访问的数据
3. 数据完整性：保护数据不被未授权修改
4. 认证，设计用户身份的正确认证和消息或数据的合法性

调度和资源管理

调度的三个因素：公平性，有差别的响应性，有效性
时间片轮转技术：依次给循环队列中的每一个进程一定的时间。

进程和线程的区别：线程是一个可分配的工作单元，进程则是一个或多个线程和相关系统资源的集合。

现代os的特征

1.微内核体系结构

1. 多线程
2. 对称多处理
3. 分布式操作系统：使多机系统好像具有一个单一的内存、外存空间，如分布式文件系统
4. 面向对象程序设计