Conceitos básicos do sistema operacional 1.1

Tópico Fonte: Wang sistema operacional do computador 2020 Origem: Wang 2020 sistema operacional do computador

ponto sistema operacional típico de vista:

1, o sistema operacional é a interface entre o usuário eo computador

2, o sistema operacional é um gerenciador de recursos

3, o sistema operacional é uma máquina virtual

software do sistema operacional é uma coleção de muitos, não é o ponto típico sistema operacional de vista, (somente por instruções do montante, não disse que o verdadeiro papel do sistema operacional)

técnica de programação multi-canal é mais de um trabalho na memória principal, e ao mesmo tempo está correndo, estes postos de trabalho compartilhada do processador, periféricos e outros recursos

Concorrência: dois ou mais eventos ocorrem ao mesmo intervalo de tempo

Paralelo: dois ou mais eventos ocorrem ao mesmo tempo

CPU single-core: ao mesmo tempo só pode executar um programa, vários programas só podem ser executados simultaneamente

Multicore CPU: uma pluralidade de programas pode ser executado uma vez, uma pluralidade de programas podem ser executadas em paralelo

1.1.2 sistema operacional apresenta
características básicas do sistema operacional incluem concorrente, compartilhada, virtual e assíncrona.
1) concomitante
concomitante refere-se a dois ou mais eventos ocorrem ao mesmo tempo. sistema operativo simultaneidade refere-se a um sistema de computador que executa uma pluralidade de programas simultaneamente, e por isso tem a capacidade de lidar com vários programas executando concorrentemente programador. No sistema operacional, a propósito do processo de introdução é fazer com que o programa pode ser executado simultaneamente. a concorrência do sistema operacional é através da partilha pode ser realizado.
Note-se que, paralelo ao qual um sistema que tem aritmética ou características podem ser accionados simultaneamente, duas ou mais completa de trabalho ou ao mesmo tempo. De suporte de hardware relacionados com paralelismo, multi-line ou mecanismo hardware multi-processador.
2) compartilhou
partilha de recursos que é compartilhado, refere-se aos recursos de sistema disponíveis processo de memória execução simultânea múltiplo de uso comum. Ele pode ser dividido em dois seguintes partilha recurso compartilhado:
(1) partilha mutuamente exclusivos
recursos do sistema certo, como impressoras, unidades de fita, embora possam ser fornecidos para mais de um processo, mas para fazer impresso ou gravado resultados para não causar confusão, deve fornecer só permite um processo para acessar o recurso durante um período de tempo.
Por este motivo, quando o processo de A para acessar um recurso, você deve primeiro pedido, se o recurso está livre neste momento, o sistema pode ser atribuído a usar o A, após o que, quando existem outros processos que têm acesso ao recurso (não tão longo como A completar) deve esperar. Uma visita apenas após o processo e liberar o recurso antes de permitir que um outro processo para acessar o recurso. Chamamos isso de compartilhamento de recursos fórmula de partilha de recursos conhecido como mutuamente exclusivas, eo período de tempo só permite um processo conhecido como recursos críticos ou acesso a recursos exclusivos. A maioria dos dispositivos físicos em um sistema de computador, bem como alguns dos softwares usados na pilha, variáveis e tabelas são todos os recursos críticos, eles são obrigados a compartilhar mutuamente exclusivos.
(2) método de acesso simultâneo
Há também um outro tipo de recursos do sistema, permitindo que "enquanto" eles são acessados por mais de um processo de cada vez. Aqui, o chamado "simultânea" é muitas vezes a macro e no micro nível, estes processos podem ser o acesso alternadamente o recurso que é "time-sharing". Típico para múltiplos processos "ao mesmo tempo" é o equipamento de acesso de recurso de disco, com uma série de documentos de código escrito re-entrantes também pode ser "simultânea" compartilhada que vários usuários simultaneamente acessar o arquivo.
share exclusivo, por causa de um recurso durante um período de tempo só pode satisfazer um pedido, caso contrário, haverá problemas sérios. Embora o acesso compartilhado, geralmente necessária, um horário em vários intervalos efeito pedido completo, o completo contínua mesmo efeito.
Simultaneidade e eu compartilhamos duas características fundamentais do sistema operacional, sendo que ambos têm algo da presença um do outro: a partilha de recursos está condicionada sobre os processos simultâneos, se o sistema não permite a execução simultânea do programa, a partilha dos recursos naturais e não problemas; Se o sistema não pode ser implementado efetivamente gerenciar o compartilhamento de recursos, mas também irá afetar a execução simultânea do programa, ou simplesmente não pode ser executado simultaneamente.
3) Virtual
Virtual refere-se a uma entidade física sobre a contraparte torna-se várias lógico. No sistema operacional usando uma pluralidade de tecnologia virtual, ele é usado para implementar processadores virtuais, memória virtual, e equipamento externo virtual.
Na tecnologia de processador virtual, através da tecnologia de programação multi-canal, o programa multi-canal permite método de execução simultânea, para usar um processador de compartilhamento de tempo. Usando uma técnica de programação multi-canal, a CPU física em uma máquina virtual para o CPU lógica múltipla, chamado de processador virtual.
Por tecnologia de armazenamento virtual, memória física torna-se uma máquina de memória virtual, a fim de expandir a capacidade de memória a partir da lógica.
Também pode tecnologia de dispositivo virtual, um dispositivo de I / O físico ao dispositivo I / O virtual em múltiplos lógico, e permite que cada usuário ocupada por dispositivos de I / O em uma única lógica.
Operacionais tecnologias de virtualização de sistema pode ser resumido como: técnicas de Time Division Multiplexing, tais como tempo de compartilhamento do processador; divisão espacial multiplexing, como a memória da máquina virtual.
4) assíncrono
No ambiente de programação multi-canal que permite a execução simultânea de vários programas, mas devido a recursos limitados, o processo de implementação não é um no final, mas parar e ir, a fim de avançar a um ritmo imprevisível, que é a natureza assíncrona.

1.1.3 funções do sistema operacional e objetivos
a fim de proporcionar um bom ambiente para o programa multi-canal, o sistema operacional deve ter os seguintes aspectos do trabalho pode ser: gestão de processador, gerenciamento de memória, gerenciamento de dispositivos e gerenciamento de documentos. Para facilitar o uso do sistema operacional, ele também deve fornecer uma interface para o usuário. Ao mesmo tempo, o sistema operacional pode ser usado para expandir a máquina, a fim de fornecer um serviço mais conveniente e maior utilização de recursos.
1) o sistema operativo para o gestor de recursos do sistema de computador
(1) do processador de gestão
em um ambiente de programação multi-canal, a atribuição do processador e para executar todos os processos (ou fios) como a unidade de base, e, assim, a gestão do processador pode ser atribuída a gestão do processo. Ao executar vários processos ao mesmo tempo dentro do computador, de modo que o processo quando para criar e quando se retirar, como gerir, como evitar conflitos e partilha razoável é a tarefa mais importante da gestão de processo. A principal função do processo de gestão são: controle do processo, processo de sincronização, de comunicação entre processos, impasse, agendamento processador.
(2) Gestão de memória
O gerenciamento de memória, a fim de executar o multi-canal de programas de proporcionar um ambiente bom, user-friendly e melhorar a utilização de memória, incluindo a alocação de memória, mapeamento de endereço e função de proteção de memória e de expansão de memória compartilhada.
(3) o gerenciamento de arquivos
informações no computador estão na forma de um arquivo, o sistema operacional é responsável por parte do sistema de arquivo é referido como o gerenciamento de arquivos, gerenciamento de arquivos, incluindo o espaço de armazenamento de arquivos, gestão de diretório e gerenciamento de arquivos e ler e proteção contra gravação, .
(4) Dispositivo de Gestão
tarefa principal é para completar o pedido gestão dispositivo de utilizador I / O, utilizando uma variedade de equipamento de utilizador, e melhorar a utilização de equipamentos, incluindo a administração de tampão, alocação de dispositivo, e funções virtuais dispositivo de equipamento de processamento.
2) o sistema operativo como uma interface entre o utilizador e o sistema de hardware de computador
para o utilizador usar o computador, o sistema operativo fornece uma interface de utilizador. Interface para o sistema operacional dividido em duas categorias: uma é a interface de comando, o usuário usando o comando de operação para controlar a organização e execução do trabalho, o outro é um programa de interface, o programador pode usar para serviços do sistema operacional solicitação.
(1) A interface de comando de
modo de interface de controlo principal usando o controle de trabalho, há dois, isto é, o controlo em linha e controlo off-line. modo de controle de trabalho diferente, a interface de comando pode ser dividido em interface de comando on-line e interface de comando offline.
On-line de interface de comando interativa, também conhecido como interface de comando para a interface do sistema de compartilhamento de tempo em tempo real ou. Ele consiste de um conjunto de comandos de teclado. entrada de comando de operação por um console de usuário ou, propostos vários serviços de terminal para os requisitos do sistema. Os usuários finais cada introduza um comando, o controle é transferido para o interpretador de comandos do sistema operacional, e depois interpretado pelo comando dos interpreta programas e comandos Executa entraram, conclua as funções atribuídas. Depois disso, o console de controle ou de trás do terminal e volta, mas desta vez a entrada do usuário lata o próximo comando.
interface de comando desligada, também chamado de interface de comando do lote que é adequado para o sistema de processamento por lotes, o que é controlado por um conjunto de comandos de trabalho (também conhecidos como instruções de controle de trabalho) componentes. O usuário não pode intervir directamente executar trabalho off-line, com antecedência com os respectivos comandos de controle de trabalho escrito em uma manual de instruções de trabalho, juntamente com o trabalho submetido ao sistema. Quando o sistema está programado para o trabalho, os comandos do sistema intérprete ou declarações de controle de trabalho de comando sobre a descrição do trabalho interpretado por um, assim, controlar indiretamente a operação do trabalho.
(2) Program Interface
chamada interface do programa por um conjunto de sistema de comando (chamada de sistema, também chamado os comandos generalizadas) composição. Usuários através da utilização destes sistemas no comando chamada do programa para solicitar o sistema operacional para fornecer serviços. Os usuários podem usar diretamente este conjunto de chamadas de sistema solicitando diversos serviços, como o uso de uma variedade de dispositivos externos, executar operações relacionadas a arquivos de disco, distribuição de aplicativos e recuperação da memória e outros requisitos de controle para o sistema no programa.
3) o sistema operacional para a expansão da máquina
computador, sem qualquer suporte de software chamado nu metal, constitui apenas a base material do sistema de computador, mas o real apresentado ao sistema de computador do usuário é um software de computador através de várias camadas de transformação. Nua a camada mais interna, que está fora do sistema operacional, fornecidas pelas funções de gerenciamento de recursos do sistema operacional e as características user-friendly vários serviços, transformação bem-sucedida pode ser bare metal mais forte, mais conveniente de usar a máquina, geralmente cobrindo software máquina máquina chamada de expansão, também conhecido como uma máquina virtual.