操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng):管理、控制計算機(jī)軟硬件資源,合理組織計算機(jī)工作流程以方便用戶有效使用計算機(jī)的程序集合。
操作系統(tǒng)的特點(diǎn):1. 硬件相關(guān)、應(yīng)用無關(guān)2.核心常駐內(nèi)存3.中斷驅(qū)動4.權(quán)威性5.龐大、復(fù)雜6.重要性7.并發(fā)性(宏觀并行,微觀串行)、共享性(多個程序共同使用)、虛擬性、異步性
操作系統(tǒng)的核心--進(jìn)程,一個具有一定獨(dú)立功能的程序在一個數(shù)據(jù)集合上的一次動態(tài)執(zhí)行過程,對應(yīng)虛擬處理機(jī)、存儲器和虛擬外設(shè)等資源的分配和回收。
進(jìn)程的特點(diǎn):
1.動態(tài)性:具有動態(tài)的地址空間,包括:代碼(指令執(zhí)行和CPU狀態(tài)的改變)、數(shù)據(jù)(變量的生成和賦值)、系統(tǒng)控制信息(進(jìn)程控制塊的生成和刪除)
2.獨(dú)立性:各進(jìn)程的地址空間相互獨(dú)立,除非采用進(jìn)程間的通信手段
3.并發(fā)性和異步性
4.結(jié)構(gòu)化
程序執(zhí)行的兩個方式:順序執(zhí)行和并發(fā)執(zhí)行。順序執(zhí)行是單道批處理的執(zhí)行方式,也用于簡單的單片機(jī)系統(tǒng)。并發(fā)執(zhí)行可以提高資源利用率,現(xiàn)在操作系統(tǒng)多位并發(fā)執(zhí)行。
進(jìn)程的分類:
用戶進(jìn)程:運(yùn)行在目態(tài)(用戶態(tài)),用戶態(tài)時不可直接訪問受保護(hù)的OS代碼。
系統(tǒng)進(jìn)程:運(yùn)行在管態(tài)(核心態(tài)),核心態(tài)時執(zhí)行OS代碼可訪問全部進(jìn)程空間。
CPU分配給各個程序的時間,每個進(jìn)程被分配一個時間段,稱作進(jìn)程的時間片,即該進(jìn)程允許執(zhí)行的時間。
進(jìn)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換有三個模型:兩狀態(tài)進(jìn)程模型、五狀態(tài)進(jìn)程模型和掛起狀態(tài)。
重點(diǎn)介紹幾個概念
運(yùn)行狀態(tài):占用處理機(jī)資源,處于此狀態(tài)的進(jìn)程數(shù)目小于等于CPU數(shù)目。 就緒狀態(tài):進(jìn)程已獲得除處理機(jī)外的所需資源,等待分配處理機(jī)資源。
阻塞狀態(tài):由于進(jìn)程等待某種條件(I/O或進(jìn)程同步),在條件滿足前無法繼續(xù)執(zhí)行。 創(chuàng)建狀態(tài):剛創(chuàng)建,但不能運(yùn)行。 結(jié)束狀態(tài):進(jìn)程結(jié)束運(yùn)行,回收除PCB的資源。
掛起:把一個進(jìn)程從內(nèi)存轉(zhuǎn)到外存
線程:進(jìn)程間的多個程序執(zhí)行流并發(fā)轉(zhuǎn)換為進(jìn)程內(nèi)多個程序執(zhí)行流并發(fā)。簡化線程間的通信。
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