計算機專業(yè)-第1章

第一章操作系統(tǒng)引論操作系統(tǒng)的定義和作用操作系統(tǒng)的主要類型操作系統(tǒng)的基本特征操作系統(tǒng)的主要功能Page12023/2/2什么是操作系統(tǒng)定義：操作系統(tǒng)是一組控制和管理計算機硬件和軟件資源、合理組織計算機工作流程、方便用戶使用計算機的程序的集合。Page22023/2/2功能：

替用戶及其應(yīng)用管理計算機上的軟硬件資源保護計算機資源的公平競爭和使用防止對計算機資源的非法侵占和使用保證操作系統(tǒng)本身正常運轉(zhuǎn)操作系統(tǒng)的作用（范疇）Page32023/2/21.OS作為用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口OS處于用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間，用戶通過OS來使用計算機系統(tǒng)系統(tǒng)方式（交互方式）命令行菜單式命令腳本式系統(tǒng)調(diào)用形式上類似于過程調(diào)用，在應(yīng)用編程中使用圖形用戶接口圖形、窗口等操作系統(tǒng)的作用（范疇）Page42023/2/22.OS作為計算機系統(tǒng)資源的管理者計算機的硬件資源包括處理機、存儲器、I/O設(shè)備及數(shù)據(jù)和程序等管理的內(nèi)容：資源的當(dāng)前狀態(tài)（數(shù)量和使用情況）、資源的分配、回收和訪問操作，相應(yīng)管理策略（包括用戶權(quán)限）處理機管理存儲器管理I/O設(shè)備管理文件管理Page52023/2/23.OS用作擴充機器OS是擴展機(extendedmachine)/虛擬機(virtualmachine)將覆蓋了軟件的機器稱為擴充機器或虛擬機在裸機上添加：設(shè)備管理、文件管理、存儲管理（針對內(nèi)存和外存）、處理機管理（針對CPU）合理組織工作流程：作業(yè)管理、進程管理操作系統(tǒng)的非形式化定義（關(guān)鍵點）：系統(tǒng)軟件，程序模塊的集合，資源管理和用戶接口功能OS能把一臺“裸機”改造成功能更強大、用戶使用更方便靈活、更安全可靠的虛擬機裸機I/O設(shè)備管理軟件文件管理軟件窗口軟件操作系統(tǒng)的作用（范疇）Page62023/2/2設(shè)計操作系統(tǒng)的目標方便性（用戶的觀點）提供良好的、一致的用戶接口，彌補硬件系統(tǒng)的類型和數(shù)量差別，使計算機更容易使用有效性（系統(tǒng)管理人員的觀點）使CPU、I/O設(shè)備和存儲空間得到有效利用；管理和分配硬件、軟件資源，合理地組織計算機的工作流程可擴充性O(shè)S應(yīng)采用層次化結(jié)構(gòu)，以便于增加新的功能層次和模塊，并能修改老的功能層次和模塊開放性遵循標準規(guī)范，方便地實現(xiàn)互連，實現(xiàn)應(yīng)用的可移植性和互操作性Page72023/2/2操作系統(tǒng)的發(fā)展過程無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)Page82023/2/2人工操作方式(慢羊羊的煩惱)1946~50年代（電子管），集中計算（計算中心），計算機資源昂貴工作方式用戶：用戶既是程序員，又是操作員；用戶是計算機專業(yè)人員；編程語言：機器語言輸入輸出：紙帶或卡片計算機的工作特點用戶獨占全機：不出現(xiàn)資源被其他用戶占用，資源利用率低CPU等待用戶：計算前，手工裝入紙帶或卡片；計算完成后，手工卸取紙帶或卡片；CPU利用率低嚴重降低了計算機資源的利用率———人機矛盾！驅(qū)動力：個人英雄主義Page92023/2/2脫機輸入/輸出（Off-LineI/O）方式(慢羊羊的煩惱.續(xù))事先將用戶程序或數(shù)據(jù)的紙帶或卡片準入紙帶輸入機，在外圍機的控制下輸入到磁帶上，CPU從磁帶上讀入數(shù)據(jù)；輸出過程正好相反特點減少了CPU的空閑時間提高I/O速度硬件不斷發(fā)展，CPU速度的提高、系統(tǒng)規(guī)模擴大，人機矛盾嚴重，如何解決？磁帶磁帶磁帶磁帶Page102023/2/2無操作系統(tǒng)的主要問題主要矛盾機器：等待用戶的輸入，手工操作的低效率用戶：獨占全機的所有資源，任何時候只能做一件事操作系統(tǒng)：資源利用率低，撥一下動一下動機：提高效率提高效率的途徑專門的操作員批處理Page112023/2/2操作系統(tǒng)的發(fā)展過程無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)Page122023/2/2單道批處理系統(tǒng)（SimpleBatchProcessingSystem）50年代末~60年代中（晶體管）核心思想：

利用磁帶把若干個作業(yè)分類編成作業(yè)執(zhí)行序列，每個批作業(yè)由一個專門的批處理監(jiān)視器（BatchMonitor）自動依次處理。批供一次加載的磁帶或磁盤，通常由若干個作業(yè)組裝成，在處理中使用一組相同的系統(tǒng)軟件（系統(tǒng)帶）批處理中作業(yè)的組成用戶程序數(shù)據(jù)作業(yè)說明書（作業(yè)控制語言）Page132023/2/2單道批處理系統(tǒng)的處理流程把下一個作業(yè)的源程序轉(zhuǎn)換為目標程序源程序有錯嗎？否裝配目標程序還有下一個作業(yè)？是否停止運行目標程序是開始密歇根大學(xué)執(zhí)行系統(tǒng)（UMES）：操作系統(tǒng)的黎明（20世紀50年代）Page142023/2/2R.M.Graham,BruceArdenBernardGallerMAD/UMES系統(tǒng)IBM7094Page152023/2/2單道批處理系統(tǒng)的特征單道性內(nèi)存中只有一道程序運行自動性在順利的情況下，磁帶上的一批作業(yè)能自動地逐個地依次運行，而無需人工干預(yù)順序性磁帶上的各道作業(yè)是順序地進入內(nèi)存，完成順序與進入內(nèi)存順序相同CPU和I/O設(shè)備使用忙閑不均（取決于當(dāng)前作業(yè)）對計算為主的作業(yè)，外設(shè)空閑對I/O為主的作業(yè)，CPU空閑驅(qū)動力：效率問題Page162023/2/2操作系統(tǒng)的發(fā)展過程無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)Page172023/2/2多道批處理系統(tǒng)

(MultiprogramedBatchSystem)60年代中~70年代中（集成電路）多道批處理的運行特征多道：內(nèi)存中同時存放幾個作業(yè)，并允許并發(fā)執(zhí)行，從而有效地提高了資源利用率和系統(tǒng)吞吐量無序性：多個作業(yè)完成的先后順序與它們進入內(nèi)存的順序之間無嚴格對應(yīng)關(guān)系調(diào)度性：作業(yè)調(diào)度，從后備隊列進入內(nèi)存；進程調(diào)度，分配處理機運行舉例在當(dāng)前運行的作業(yè)需作I/O處理時，CPU轉(zhuǎn)而執(zhí)行另一個作業(yè)CPU、I/O設(shè)備忙閑不均、內(nèi)存利用率低，如何解決？Page182023/2/2單道與多道程序運行情況19例如：有兩道計算問題A和B。A：計算時間50毫秒，打印100毫秒，再計算50毫秒，打印100毫秒，結(jié)束。B：計算50毫秒，輸入數(shù)據(jù)80毫秒，再計算100毫秒，打印100毫秒，結(jié)束。單道執(zhí)行：先執(zhí)行A需要300毫秒；再執(zhí)行B需要330毫秒?？偣矠?30毫秒。使用處理器時間為250毫秒，則處理器的利用率為

250/630*100%=39.7%總體來說：增加單位時間處理器的計算量，針對每個任務(wù)，從開始到全部完成所需的時間比單道執(zhí)行的時間可能要延長單道與多道程序運行情況20時間0100150180200300400CPU輸入機打印機ABABAB50可以看出，從A開始到兩個程序都執(zhí)行結(jié)束共需要400毫秒。處理器的利用率為：

250/400*100%=62.5%AB單道與多道程序運行情況Page212023/2/2多道批處理系統(tǒng)的特征多道性多道程序駐留內(nèi)存：提高了資源的利用率；程序并發(fā)執(zhí)行：提高了系統(tǒng)的吞吐量；無序性作業(yè)進入內(nèi)存先后順序和完成的先后順序無對應(yīng)性調(diào)度性作業(yè)提交給系統(tǒng)需經(jīng)過兩次調(diào)度作業(yè)調(diào)度進程調(diào)度Page222023/2/2多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點優(yōu)點：資源利用率高：CPU和內(nèi)存利用率較高；系統(tǒng)吞吐量大：單位時間內(nèi)完成的工作總量大；缺點：平均周轉(zhuǎn)時間長：短作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間顯著增長；無交互能力：整個作業(yè)完成后或中間出錯時，才與用戶交互，不利于調(diào)試和修改；Page232023/2/2多道批處理系統(tǒng)需要解決的問題操作系統(tǒng)是一組控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理地對各類作業(yè)進調(diào)度，以及方便用戶使用的程序集合Q1:處理機管理問題

多個程序如何共享處理機Q2:內(nèi)存管理問題

如何為每個程序分配內(nèi)存Q3:I/O設(shè)備管理問題

如何分配多種I/O設(shè)備Q5:作業(yè)管理問題

如何組織各種不同類型的作業(yè)Q4:文件管理問題如何組織程序和數(shù)據(jù)，方便用戶使用第三章：處理機調(diào)度與死鎖第三章：存儲器管理第四章：設(shè)備管理第五章：文件管理第三章：處理機調(diào)度與死鎖Page242023/2/2操作系統(tǒng)的發(fā)展過程無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)傲慢的代價：分時操作系統(tǒng)Page252023/2/2IBM7094Leader:R.M.GrahamBell實驗室+DEC(美國數(shù)字儀器公司）+MIT設(shè)計人員MULTICS操作系統(tǒng)Bell實驗室Unix（圖靈獎）MIT分時操作系統(tǒng)DECVMS操作系統(tǒng)Page262023/2/2分時系統(tǒng)(Time-SharingSystem)產(chǎn)生動力：用戶需要（一臺主機，多用戶共享）人機交互共享主機：計算機昂貴便于用戶上機：遠程聯(lián)機70年代中期至今主要思想：把計算機的系統(tǒng)資源（尤其是CPU時間）進行時間上的分割，每個時間段稱為一個時間片（timeslice），每個用戶依次輪流使用時間片Page272023/2/2分時系統(tǒng)(Time-SharingSystem)多個用戶分時：單個用戶使用計算機的效率低，因而允許多個應(yīng)用程序同時在內(nèi)存中，分別服務(wù)于不同的用戶。有用戶輸入時由CPU執(zhí)行，處理完一次用戶輸入后程序暫停，等待下一次用戶輸入“分時”的含義：多個用戶分享使用同一臺計算機；多個程序分時共享硬件和軟件資源前臺和后臺程序(foreground&background)分時：后臺程序不占用終端輸入輸出，不與用戶交互－－現(xiàn)在的圖形用戶界面(GUI)，除當(dāng)前交互的程序(輸入焦點)之外，其他程序均作為后臺按時間片(timeslice)分配：各個程序在CPU上執(zhí)行的輪換時間Page282023/2/2分時系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題如何使用戶能與自已的作業(yè)進行交互是分時系統(tǒng)的關(guān)鍵問題及時接收及時處理為了實現(xiàn)交互，用戶作業(yè)必須及時進入內(nèi)存；不允許一個作業(yè)長期占用處理機，須按時間片分配分時系統(tǒng)實現(xiàn)方法：單道分時系統(tǒng)具有“前臺”和“后臺”的分時系統(tǒng)多道分時系統(tǒng)Page292023/2/2分時系統(tǒng)的特征多路性共享系統(tǒng)資源，提高了資源利用率。節(jié)省維護開支，可靠性高。促進了計算機的普遍應(yīng)用，提高資源利用率：遠地用戶通過終端（較便宜）聯(lián)機使用獨立性每個用戶一臺終端，互不干擾，感覺像一個人獨占計算機及時性用戶請求應(yīng)盡快得到響應(yīng)交互性用戶可通過終端與系統(tǒng)進行廣泛的人機對話，請求系統(tǒng)提供多方面的服務(wù)，如文件編輯、數(shù)據(jù)處理、資源共享等系統(tǒng)能及時對用戶的操作進行響應(yīng)，顯著提高調(diào)試和修改程序的效率：縮短了周轉(zhuǎn)時間Page302023/2/2操作系統(tǒng)的發(fā)展過程無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)如何解決緊急任務(wù)？Page312023/2/2實時系統(tǒng)(Real-TimeSystem)用于工業(yè)過程控制、軍事實時控制、金融等領(lǐng)域，包括：實時控制：

計算機控制系統(tǒng)，采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、進行相應(yīng)控制，提高質(zhì)量。如核反應(yīng)堆狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)、化學(xué)反應(yīng)堆監(jiān)視系統(tǒng)實時信息處理：

及時接收從遠程終端發(fā)來的服務(wù)請求，對信息進行檢索和處理，并在很短時間內(nèi)作出回答主要設(shè)計目標：響應(yīng)時間短；實時時鐘管理；連續(xù)人機對話；過載防護；高度可靠性和安全Page322023/2/2實時系統(tǒng)(Real-TimeSystem)任務(wù)的類型周期性實時任務(wù)非周期性實時任務(wù)：截止時間(deadline)，開始截止時間（最晚開始時間）和完成截止時間（最晚完成時間）對截止時間的要求硬實時任務(wù)（hardreal-timetask）：必須滿足截止時間要求，導(dǎo)彈防衛(wèi)系統(tǒng)軟實時任務(wù)（softreal-timetask）：流水線通常把兼有分時、實時和批處理三者或其中兩者的操作系統(tǒng)，稱作通用操作系統(tǒng)?？蛇m用于計算、事務(wù)處理等多種領(lǐng)域，能運行在多種硬件平臺上，如UNIX系統(tǒng)、WindowsNT等。－－通用化、小型化Page332023/2/2實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)的比較分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)多路性多終端服務(wù)多路現(xiàn)場、多個對象、多個執(zhí)行機構(gòu)獨立性終端服務(wù)互相獨立、互不干擾信息采集和對象控制互不干擾及時性用戶可接受的實時信息系統(tǒng)同分時系統(tǒng)實時控制系統(tǒng)要求高交互性強僅對特定服務(wù)可靠性一般強，通常采取容錯措施34現(xiàn)代操作系統(tǒng)--微機操作系統(tǒng)的發(fā)展配置在微型機上的操作系統(tǒng)稱為微機操作系統(tǒng)1、單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)CP/M：在8位微機中占據(jù)統(tǒng)治地位MS-DOS：成為事實上的16位單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)標準35現(xiàn)代操作系統(tǒng)--單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)的含義：只允許一個用戶上機，但允許用戶將程序分為若干個任務(wù)，使它們并發(fā)執(zhí)行，從而有效改善系統(tǒng)的性能。目前在32位微機上配置的操作系統(tǒng)基本上都是單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，其中最有代表性的是由微軟公司推出的Windows。1985年微軟推出了Windows1.0版本操作系統(tǒng)1990年推出Windows3.1版本，具有友善的圖形用戶界面，支持多任務(wù)和擴展內(nèi)存的功能。36Windows3.1操作系統(tǒng)界面371995年推出的Windows95擺脫了MS-DOS的控制，提供了全新的桌面形式，使用戶對系統(tǒng)中各種資源的瀏覽和操縱變得更合理、更容易。Windows95提供硬件“即插即用”功能和允許使用長文件名，大大提高了系統(tǒng)的易用性。381998年，Windows98操作系統(tǒng)是Windows95的升級版本。Windows98全新設(shè)計了高穩(wěn)定性、開放式、高效率的32位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。直接支持對等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行，支持局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作，也支持遠程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作。39WindowsNT是Microsoft公司1993年推出的操作系統(tǒng)。它采用客戶/服務(wù)器與層次式相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，可在多處理器的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等系列機器上運行。WindowsNT是一個具有Windows圖形用戶接口、提供多操作系統(tǒng)環(huán)境的操作系統(tǒng)，為它所包含的Win32、16位Windows、MS—DOS、POSIX和OS/2子系統(tǒng)提供了優(yōu)越的應(yīng)用程序兼容性。這是些前任何其他操作系統(tǒng)無法與之相比的。40Windows2000是在WindowsNT基礎(chǔ)上修改擴充而成。它繼承了Windows98和WindowsNT的特性，并具有標準化安全技術(shù)、提供活動目錄技術(shù)、支持移動用戶、支持對稱式多處理器系統(tǒng)、提供全面的Internet應(yīng)用軟件服務(wù)等新特征。Windows2000有四個支持不同對象應(yīng)用的系統(tǒng)版本，分別專為個人用戶、中小企業(yè)、大型企業(yè)和大型數(shù)據(jù)中心開發(fā)。41WindowsXP是微軟把所有用戶要求合成一個操作系統(tǒng)的嘗試，和以前的windows桌面系統(tǒng)相比穩(wěn)定性有所提高，而為此付出的代價是喪失了對基于DOS程序的支持。字母XP表示英文單詞的“體驗”（experience）422003年4月，WindowsServer2003發(fā)布；對活動目錄、組策略操作和管理、磁盤管理等面向服務(wù)器的功能作了較大改進，對.net技術(shù)的完善支持進一步擴展了服務(wù)器的應(yīng)用范圍。WindowsServer2003是目前微軟最新的服務(wù)器操作系統(tǒng)。

43Windows7做了許多方便用戶的設(shè)計，如快速最大化，窗口半屏顯示，跳轉(zhuǎn)列表（JumpList），系統(tǒng)故障快速修復(fù)等。Windows7大幅縮減了Windows的啟動時間，Windows7將會讓搜索和使用信息更加簡單,包括本地、網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)搜索功能,直觀的用戶體驗將更加高級,還會整合自動化應(yīng)用程序提交和交叉程序數(shù)據(jù)透明性。44Windows8是由微軟公司開發(fā)的，具有革命性變化的操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在讓人們的日常電腦操作更加簡單和快捷，為人們提供高效易行的工作環(huán)境。Windows8將支持來自Intel、AMD和ARM的芯片架構(gòu)。也就是說，下一代Windows系統(tǒng)還將支持來自NVIDIA、高通和德州儀器等合作伙伴的ARM系統(tǒng)。微軟表示，這一決策意味著Windows系統(tǒng)開始向更多平臺邁進，包括平板機。45現(xiàn)代操作系統(tǒng)--多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)允許多個用戶通過各自的終端使用同一臺機器，共享主機系統(tǒng)中的各種資源，而每個用戶程序又可進一步分為幾個人物，使它們并發(fā)執(zhí)行，進而提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。UNIX

：通用的交互式分時操作系統(tǒng)，是目前唯一可以安裝和運行在從微機、工作站、大型機到巨型機上的操作系統(tǒng)UNIX系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性能非常好，但由于它多數(shù)是以命令方式來進行操作的，不容易掌握，特別是對于初級用戶。46硬件KernelShell文件系統(tǒng)內(nèi)核：分時操作系統(tǒng)

外殼程序：與用戶進行交互。對存儲在存儲設(shè)備（如硬盤）中的文件進行組織管理UNIX在高端服務(wù)器、Internet服務(wù)器領(lǐng)域、數(shù)據(jù)庫和在線事務(wù)處理方面仍占據(jù)統(tǒng)治地位。4748Linux是網(wǎng)絡(luò)時代的產(chǎn)品。Linux的原形一出來就放到Internet上，聲明為自由軟件，允許人們自由下載。這樣就吸引了許多人對它進行改造、擴充和完善。Linux繼承了UNIX的優(yōu)點，并做了許多改進。它是一個多任務(wù)多用戶的通用操作系統(tǒng)。它具有許多特點：支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并能與其他網(wǎng)絡(luò)集成，使異種機能方便地入網(wǎng)；它支持并行處理和實時處理，能充分發(fā)揮硬件性能；它支持多種文件系統(tǒng)，方便用戶使用，等等。因此，Linux是一個具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的操作系統(tǒng)。49Page502023/2/2操作系統(tǒng)的基本特征并發(fā)（Concurrence）共享(Sharing)虛擬(Virtual)異步(Asynchronism)51并行性：兩個或多個事件在同一時刻發(fā)生并發(fā)性：兩個或多個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生

在多道程序系統(tǒng)（單處理器）中，宏觀上并行，微觀上串行（分時交替執(zhí)行）程序是靜態(tài)實體，不能并發(fā)執(zhí)行，為使多個程序并發(fā)執(zhí)行，引入進程。操作系統(tǒng)最重要的特征并發(fā)（Concurrence）52并發(fā)——進程引入進程的目的：為了使多個程序并發(fā)執(zhí)行一個應(yīng)用程序的計算程序和I/O程序可以分別建立兩個進程，并發(fā)執(zhí)行，從而提高執(zhí)行效率。內(nèi)存中可以存放多個用戶程序，分別建立進程后這些進程就可以并發(fā)執(zhí)行即多道程序運行。53并發(fā)——進程進程是指在系統(tǒng)中能獨立運行并作為資源分配的基本單位進程由一組機器指令、數(shù)據(jù)和堆棧等組成，是一個能獨立運行的活動實體。多個進程之間可以并發(fā)執(zhí)行和交換信息一個進程運行時需要一定的資源，如CPU、存儲空間和I/O設(shè)備等54并發(fā)——線程比進程更小的運行單位線程一個進程可以包含多個線程，它們可以利用同一進程所擁有的資源進程是獨立分配資源的基本單位線程是獨立運行和獨立調(diào)度的基本單位線程比進程更小，基本不擁有系統(tǒng)資源，所以對其調(diào)度所付出的開銷就小得多，能更高效的提高系統(tǒng)內(nèi)多個程序之間并發(fā)執(zhí)行的程度線程是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一個重要標志55在操作系統(tǒng)環(huán)境下，所謂共享是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個并發(fā)執(zhí)行的進程(線程)共同使用共享方式：互斥共享方式：資源分配后到釋放前，不能被其他進程所用,如打印機、磁帶機

臨界資源(獨占資源)：一段時間內(nèi)只允許一個進程訪問的資源同時訪問方式，如可重入代碼，磁盤文件.宏觀并行微觀串行并發(fā)和共享互為存在的條件共享(Sharing)56通過某種技術(shù)把一個物理實體變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應(yīng)物。虛擬是操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)資源的重要手段，可提高資源利用率。用于實現(xiàn)虛擬的技術(shù)，稱為虛擬技術(shù)虛擬技術(shù)(Virtual)57虛擬技術(shù)(Virtual)1、時分復(fù)用技術(shù)（分時使用技術(shù)）1）虛擬處理機

利用多道程序設(shè)計技術(shù)，為每一道程序建立一個進程，并發(fā)執(zhí)行，分時使用一臺處理機2）虛擬外部設(shè)備將一臺物理I/O設(shè)備虛擬為多臺邏輯上的I/O設(shè)備，允許每個用戶占用一臺邏輯上的I/O設(shè)備，臨界資源變成一段時間內(nèi)多個用戶同時訪問的的共享資源。582、空分復(fù)用技術(shù)（提高存儲空間利用率）1）虛擬磁盤技術(shù)：將一個硬盤虛擬為多個虛擬硬盤，即硬盤分區(qū)。2）虛擬存儲器技術(shù)：邏輯上擴充存儲器的容量，本質(zhì)上就是使內(nèi)存分時復(fù)用。使一道程序通過分時復(fù)用方式在遠小于它的內(nèi)存空間中運行。虛擬技術(shù)(Virtual)59指進程的執(zhí)行順序和執(zhí)行時間的不確定性進程的運行速度不可預(yù)知：多個進程并發(fā)執(zhí)行，“時走時?！?，不可預(yù)知每個進程的運行推進快慢；無論快慢，結(jié)果應(yīng)該相同。通過進程互斥和同步手段來保證；難以重現(xiàn)系統(tǒng)在某個時刻的狀態(tài)（包括重現(xiàn)運行中的錯誤）;異步性(Asynchronism)Page602023/2/2操作系統(tǒng)的主要功能處理機管理功能存儲器管理功能設(shè)備管理功能文件管理功能操作系統(tǒng)的主要任務(wù)，是為多道程序的運行提供良好的運行環(huán)境，以保證多道程序能有條不紊、高效地運行，并能最大程度地提高系統(tǒng)中各種資源的利用率和方便用戶的使用。包括：61處理機管理功能

處理機管理的主要功能：創(chuàng)建和撤銷進程(線程)，對諸進程(線程)的運行進行協(xié)調(diào)，實現(xiàn)進程(線程)之間的信息交換，以及按照一定的算法把處理機分配給進程(線程)主要功能有：進程控制：為作業(yè)創(chuàng)建進程、撤銷已結(jié)束的進程，以及控制進程在運行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換進程同步：為多個進程(含線程)的運行進行協(xié)調(diào)

協(xié)調(diào)方式：互斥和同步主要功能——