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浙江大学操作系统课件,徐宗元

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浙大操作系统 (2)

浙大操作系统 (2)

OS Components: Secondary-storage management



Since main memory (primary storage,内存) is volatile and too small to accommodate all data and programs permanently, the computer system must provide secondary storage （外存） to back up main memory. Most modern computer systems use disks as the principle on-line storage medium, for both programs and data. The operating system is responsible for the following activities in connection with disk management: Free space management Storage allocation Disk scheduling
OS SERVICES



Program execution – system capability to load a program into memory and to run it. I/O operations – since user programs cannot execute I/O operations directly, the operating system must provide some means to perform I/O. File-system manipulation – program capability to read, write, create, and delete files. Communications – exchange of information between processes executing either on the same computer or on different systems tied together by a network. Implemented via shared memory or message passing. Error detection – ensure correct computing by detecting errors in the CPU and memory hardware, in I/O devices, or in user programs.

浙大操作系统10PPT教学课件

浙大操作系统10PPT教学课件

（2）MS-DOS的接口
1． MS-DOS层次模块结构 MS-DOS采用层次模块结构，它有三个层次模块和一个引导程 序组成。这三个模块是命令处理程序（）、文件 系统(MS-DOS.SYS)和输入输出系统。其中基本输入输出系统 又由驻在ROM中的基本输入输出系统BIOS和系统盘上的BIOS接 口模块（IO.SYS）两部分组成。引导程序在盘引导区中。三 个模块的层次关系如图所示。（返1）
2020/12/09
1
（一）用户与操作系统的接口
（1）用户接口
用户接口是计算机系统与用户之间进行交互作用和通信 的通路。对绝大多数用户而言，一个计算机系统的可接受性 在很大程度上取决于这个用户接口。用户接口分为命令接口 和程序接口两类。 1。命令接口
命令接口是籍助于在用户和操作系统之间提供高级通信来 控制一组程序的处理。这个接口之所以称命令接口，是因为 用户可以通过打入或在作业中发出一系列命令，告诉OS执行 那些功能。这一类接口是用于作业控制的，其中又分联机用 户接口和脱机用户接口。 联机用户接口：联机用户接口也叫交互式用户接口，它用于 联机作业控制，它是由一组键盘操作命令组成。交互式用户 202接0/1口2/09交互方式又分成二类，一类是字符方式，终端命令， 2
第十课 操作系统接口
教学目的： OS向用户提供“用户与操作系统的接口”，该接口支持用户 与OS之间进行交互，该接口分为命令接口和程序接口两类。 掌握用户与OS接口可使用户更全面掌握OS使用。
教学要求： 熟悉用户与操作系统的两类接口：命令接口和程序接口。了 解MS-DOS、WINDOWS98和UNIX的接口。 了解中文操作系统的原理和接口。
作业说明书也是用作业控制语言来表达用户对作业控制意识 的，在形式上同用高级编程语言编制的程序相似。相对于作 业控制卡分散的缺点它具有集中、便于修改、灵活等优点。 202美0/1国2/091905机GEOGE语言是典型的高级算法的作业控制语言。3

浙江大学Linux基础教程PPT-ch1 linux概述

浙江大学Linux基础教程PPT-ch1 linux概述
Linux概述 Linux概述
《大教堂与小集市》 大教堂与小集市》
“Linux颇具颠覆性，就在五年前，谁能想到， 颇具颠覆性，就在五年前，谁能想到， 颇具颠覆性 这样一个全世界范围内广泛使用的操作系统是由 几千个分散在全球， 几千个分散在全球，仅仅通过网线连接起来的开 发人员利用业余时间开发并整合出来的？ 发人员利用业余时间开发并整合出来的？”
Linux 2.7
Richard Stallman-自由软件之父 Stallman1953年，Richard Stallman出生于美国纽约。1971年 年 出生于美国纽约。 出生于美国纽约 年 他进入哈佛大学学习。同年， ，他进入哈佛大学学习。同年，一次偶然得机会使得 他受聘于麻省理工学院（ 他受聘于麻省理工学院（MIT）人工智能实验室，专 ）人工智能实验室， 业从事软件开发工作，并且一直在那里工作了10多年 业从事软件开发工作，并且一直在那里工作了 多年 。 Stallman从事自由软件工作得到了认可，他曾获得多 从事自由软件工作得到了认可， 从事自由软件工作得到了认可 项大奖和荣誉： 项大奖和荣誉：
Linux 2.8
GNU
Free Software自由软件：该软件其使用者有使用、复制、 自由软件： 自由软件 该软件其使用者有使用、复制、 散布、研究、改写、再利用该软件的自由。（注意： 。（注意 散布、研究、改写、再利用该软件的自由。（注意：与免 费的区别） 费的区别） 自由软件的定义：对你，一个特定的用户， 自由软件的定义：对你，一个特定的用户，一个程序是自 由软件， 由软件，当： 你有自由为任何目的去运行该程序。 你有自由为任何目的去运行该程序。 你有修改该程序以满足你需求的自由。（ 。（为使该自由可 你有修改该程序以满足你需求的自由。（为使该自由可 以有效地实施，你必须可取得源码， 以有效地实施，你必须可取得源码，因为在没有源码的 情况下对一个程序做修改是非常困难的。） 情况下对一个程序做修改是非常困难的。） 不论免费或收取一定费用，你有重新散布拷贝的自由。 不论免费或收取一定费用，你有重新散布拷贝的自由。 你有散布该程序修改过的版本， 你有散布该程序修改过的版本，从而让社会得以受益於 你的改进的自由。 你的改进的自由。 由于"free" 所指的是自由，而非价格， 由于"free" 所指的是自由，而非价格，卖拷贝和自由软件 之间并没有矛盾。 之间并没有矛盾。

操作系统(徐宗元主编)ppt第二章-第二部分解析

操作系统(徐宗元主编)ppt第二章-第二部分解析

Windows2000的基元成分――对象-1
• Windows 2000中的实体，当数据或资源对用户态开放时， 或者当数据访问是共享的或受限制时，才使用对象。采 用对象方法表示的实体有文件、进程、线程、信号量、 互斥量、事件、计时器等。Windows 2000通过对象管理 器以一致的方法创建和管理所有的对象类型，对象管理 器代表应用程序负责创建和删除对象，并负责授权访问 对象的数据和服务。 • 每一个对象都有一个对象头和一个对象体。对象管理 器控制对象头，各执行体组件控制它们自己创建的对象 类型的对象体。 • 当进程通过名称来创建或打开一个对象时，它会收到一 个代表进程访问对象的句柄。所有用户态进程只有获得 了对象句柄之后才可以使用这个对象。句柄作为系统资 源的间接指针来使用，这种不直接的方式阻止了应用程 序对系统数据结构直接地随便操作。
4.Windows 2000的基元成分― ― 对象(object)、进程(process)、线程(Thread) 对象、进程、线程是Windows2000三个基元成 份，它们之间有互相交叉的关系。
• 对象是一个抽象的数据结构，在Windows2000中用以 表示广义的资源。它是构成OS的三个基元成份中非 活动的成份，对象是数据和有关操作的封装体，它 包装数据、数据的属性以及可以施加于数据的操作 等三个成份。具有相同特性的对象也可归为一个对 象类，在软件设计中定义了对象类（称为类Class）， 而对象则是对象类一个具体实现的示例。对象作为 抽象数据而封装在其内部的操作函数所提供的操作 也给人活动成份的感觉，但是从操作系统这一角度 来认识，对象是构成操作系统的非活动成份。而进 程和线程则是构成OS的两个活动成份。
当一个线程调用CreateProcess时，系统就会创建 一个进程内核对象，为新进程创建一个虚拟地 址空间，并将可执行文件加载到该进程的地址 空间中。然后系统再为新进程的主线程创建一 个线程内核对象。通过执行启动代码，该主线 程便开始运行，它最终调用WinMain、 wWinMain、main或wmain函数。如果系统成功 地创建了新进程和主线程，该函数便返回 TRUE。

操作系统,原理,徐宗元OS--第五章

操作系统,原理,徐宗元OS--第五章
1. 文件的逻辑结构
从用户观点出发观察到的文件组织结构称为文 件的逻辑结构，逻辑结构的文件称逻辑文件。
逻辑文件从结构上分成二种形式，一种是无 结构的流式文件，另一种是有结构的记录式文件。 流式文件是指对文件内信息不再划分单位，它是 依次的一串字符流构成的文件。记录式文件是用 户把文件内的信息按逻辑上独立的含义划分信息 单位，每个单位称为一个逻辑记录（简称记录）。 所有记录通常都是描述一个实体集的，有着相同 或不同数目的数据项，记录的长度可分为定长和 不定长记录两类。
索引文件对主文件中的记录按 需要的数据项（一个或几个）建 索引表。这时记录可为不定长的， 它为每个记录设置一个表项。索 引文件本身是顺序文件组织。
(4)索引顺序文件
(Indexed Sequential File)
索引顺序文件是基于键的约定次序组 织的，为之建立一张索引表，为每个 不同键值的记录组的第一个记录设置 一个表项，为该组的其它记录设置了 溢出区域，在溢出区域内记录按顺序 文件方式组织。它是顺序文件和索引 文件的结合。索引顺序文件既适用于 交互方式应用，也适用于批处理方式 应用。
教学要求
• 掌握文件和文件系统的定义，了解文件系统的类 型、文件系统模型。
• 掌握文件的逻辑结构，熟悉五种记录文件。 • 掌握文件的物理结构及连续分配、链接分配、索
引分配和UNIX直接间接混合寻址方式等外存分配 方法。 • 掌握文件控制块和多级目录结构，掌握UNIX树型 带勾连的目录结构和可装卸文件系统，熟悉现代 操作系统对多种文件系统的支持，了解 FAT、 VFAT目录结构。掌握基于索引节点的共享方式和 利用符号连接的文件共享。熟悉目录查询技术， 掌握内存的目录管理表，掌握文件操作与目录管 理关系。
UDF(Universal Disk Format)文件系统 是依据光学储存技术协会（Optical Storage Technology Association, OSTA）的通用磁盘格式文件系统规格 1.02版所制定的。它提供了对 UDF格式 媒体的只读访问（例如DVD光盘）。 Windows98提供对UDF文件系统支持。

《操作系统》第二版 徐宗元第三章实验2

《操作系统》第二版 徐宗元第三章实验2

3.7.2 实验2：Windows 2000 内存管理API函数的使用一.实习要求在Windows 环境下，模拟Windows2000的本地过程调用LPC通信方式之一，用内存映射文件(共享内存方式)实现client/server架构进程间较大数据量的通信。

用VC编程，创建一个server进程和一个client进程，server进程用共享内存的名(lpName)调用CreateFileMapping()函数产生并初始化共享内存，client进程使用相同的共享内存的名来调用OpenFileMapping()函数，打开一个已命名的文件映射对象。

client进程先向共享存储区写信息，server进程再从共享存储区读信息，用信号量对象实现client和server进程间的同步。

二.与实验相关的API 介绍1. Windows进程控制API函数---CreateProcess函数当一个线程调用CreateProcess时，系统就会创建一个进程内核对象，为新进程创建一个虚拟地址空间，并将可执行文件加载到该进程的地址空间中。

然后系统再为新进程的主线程创建一个线程内核对象。

通过执行启动代码，该主线程便开始运行，它最终调用WinMain、wWinMain、main或wmain函数。

如果系统成功地创建了新进程和主线程，该函数便返回TRUE。

格式：BOOL CreateProcess( PCTSTR pszAppliCationName ,PTSTR pszCommandLine ,PSECURITY_ATTRIBUTES pSaProcess ,PSECURITY_ATTRIBUTES psaThread , BOOL bInheritHandles ,DWORD fdwCreate , PVOID pvEnvironment , PCTSTR pszCurDir ,PSTARTUPINF0 psiStartInfo , PPROCESS_INFORMATION ppiProcInfo ) ;参数:pszAppicationName：参数用于设定新进程将要使用的可执行文件的名字，该参数99％以上的情况是NULL。

浙大操作系统(0)

浙大操作系统(0)

DESKTOP SYSTEMS



Personal computers computer system dedicated to a single user. I/O devices – keyboards, mice, display screens, small printers. Individuals have sole use of computer and do not need advanced CPU utilization of protection features. User convenience and responsiveness not maximizing CPU and peripheral utilization Can adopt some of the technology developed for larger operating system. Not much of utilization Protection, and so on Many possible OSes: (Windows, MacOS, UNIX, Linux)
Operating Systems (操作系统原理)



Text book: Dinosaur book （恐龙书） 操作系统概念 (中译本) Teacher: 郑扣根（Zheng Kougen） Prof. Dr. Mr. … zhengkg@ zkg@ TA lxhzju@ “OS Homework”
Operating Systems (操作系统原理)

Refs: Kernighan and Pike, The UNIX Programming Environment, Prentice-Hall, 1984. W.R. Stevens, Advanced Programming in the UNIX Environment, Prentice-Hall, 1992 W.R. Stevens, UNIX Network Programming I, Prentice-Hall, 1997. W.R. Stevens, UNIX Network Programming II, Prentice-Hall, 1998.

操作系统课件：ch2-2-操作系统结构(Artechature)

操作系统课件：ch2-2-操作系统结构(Artechature)
• 中断源：引起中断发生的事件。
中断机制
中断－中断系统组成
中断系统组成：硬件中断装置和软件中断 处理程序
–硬件中断装置：负责捕获中断源发出的 中断请求，以一定方式响应中断源，然 后将处理器控制权交给特定的中断处理 程序（发现问题）
–软件中断处理程序：中断系统的策略部 分。负责辨别中断类型并做出相应的操 作。（解决问题）
中断处理过程-开始串糖葫芦…
操作系统结构
2.1 •中断机制？
2.2 •中断的实现原理
2.3 • 特权指令和非特权指令
2.4 •目态、管态及其转换
中断
• 中断:CPU对系统中或系统外发生的某个事件作出的一种反应； 如外部设备完成数据传输，实时设备出现异常等。
• 引入中断的目的：中断机制是操作系统得以正常工作的最重 要的手段，有人把操作系统称为是由“中断驱动”或者 “（中断）事件驱动”。它可以解决： –主机与外设的并行工作问题 –提高可靠性 –实现实时控制 –中断是实现多道程序的必要条件
–每个中断均有其相应的处理程序，中断在使用前 必须在IDT中注册信息，以保证发生中断时能找到 相应的处理程序；
–发出中断请求的设备为了标识自己，向CPU发送一 个该设备在IDT中表目的索引，通过此索引值找到 中断处理程序
中断技术－中断优先级 （如何管理）
• 原因：由于可能有很多中断源请求同时发生，通过中 断优先级加以判定响应哪个中断请求。
➢ 有：处理器挂起当前程序的执行，并执行一个中断 处理程序；当中断处理程序完成后，处理器在中断 点恢复对用户程序的执行。
➢ 没有：则取下一条执行继续执行。
中断技术－中断向量表 （如何处理）
• 中断向量表（IDT）：一个存放中断处理程序入口地 址和程序运行所需处理机状态字的内存单元。

OS--第三章 徐宗元

OS--第三章 徐宗元

动态重定位的示意图
中央处理器CPU 指令寄存器LOAD 1,2500 2500(逻辑地址) 10000
重定位寄存器 重定位寄存
0：
LOAD 1，2500
10100
100
LOAD 1，2500
10000
2500 +
MMU(存储管理部件)
365
365 12500 物理地 址 内存的地址 空间
2600
程序的地址空间
存储层次结构图
存储器存取时间减少 高速缓存器 <10MB 1~2时钟
存储器存取速度增加 主存 每位存储器成本增加 <1GB 1~4时钟
存储器容量减少
辅存
<100GB 5~50ms
存储层次结构-1
存储器的功能是保存数据，存储器的发展方向是高速、大容 量和小体积。 内存在访问速度方面的发展：DRAM、SDRAM、SRAM等； 硬盘技术在大容量方面的发展：接口标准、存储密度等； 存储组织是指在存储技术和CPU寻址技术许可的范围内组织 合理的存储结构。 其依据是访问速度匹配关系、容量要求和价格。 “寄存器-内存-外存”结构 “寄存器-缓存-内存-外存”结构； 微机中的存储层次组织： 访问速度越慢，容量越大，价格越便宜； 最佳状态应是各层次的存储器都处于均衡的繁忙状态 （如：缓存命中率正好使主存读写保持繁忙）；
CPU芯片
动态重定位-1
当CPU执行该指令时，地址变换硬件逻辑自动将指令 中的逻辑地址2500与重定位寄存器中的值相加，再 根据和值作为内存的绝对地址去访问该单元的数据， 读入的数据送到寄存器1。完成地址变换硬件是属于 存储管理部件 MMU，目前它已集成到中央处理器CPU 中。 由此可见，动态重定位是在指令执行过程中动态 进行，它由硬件完成，这样可以带来两个好处：⑴ 目标程序装入内存时无需任何修改，所以装入之后 再移动也不会影响其正确运行，这便于存储器用紧 缩来解决存储器的碎片问题。⑵一个程序由若干个 相对独立的目标模块组成时，每个目标模块各装入 一个存储区域，这些存储区域可以不相领接，只要 各个模块有自己对应的重定位寄存器就可以了。

浙大操作系统 (1)

浙大操作系统 (1)

STORAGE STRUCTURE
Main memory – only large storage media that the CPU can access directly. Secondary storage – extension of main memory that provides large nonvolatile storage capacity. Magnetic disks – rigid metal or glass platters covered with magnetic recording material (See the next slide) Disk surface is logically divided into tracks, which tracks, are subdivided into sectors. sectors. The disk controller determines the logical interaction between the device and the computer. Magnetic tapes: sequential access, large capacity.
Computer System Operation
An operating system is interrupt driven. Interrupt transfers control to the interrupt service routine generally, through the interrupt vector, vector, which contains the addresses of all the service routines. Interrupt architecture must save the address of the interrupted instruction. Incoming interrupts are disabled while another interrupt is being processed to prevent a lost interrupt. interrupt. A trap is a software-generated interrupt caused softwareeither by an error or a user request.

浙江大学操作系统课件徐宗元

浙江大学操作系统课件徐宗元

结构特征：从结构上，进程实体由程序段、数据段和
进程控制块三部分组成，UNIX中称为“进程映象”。
(练习)
整理ppt
9
（二）进程的描述
（1）进程状态及其转换
(Process State and Transition)
1. 进程的三个基本状态
运行态（Running）：当一个进程在处理机上运行时， 则称该进程处于运行状态。
Prin ；
N=N+1 ；
N=0 ；
N=N+1 ；
N=0 ；
结果各不相同:
打印n+1，N=0； 打印n，N=整1；理ppt
打印n，N=0； 7
（3）进程的引入
• 由于程序在并发执行时，各次执行的结果不同，所 以用“程序”这个概念已无法描述程序的并发执行， 所以必须引入新的概念-进程来描述程序的并发执行。 进程这一术语最早由麻省理工学院著名的操作系统 MULTICS中提出。
在计算机系统支持并行操作时，如采用多道程序设
计技术，则内存中多道程序处于并发执行状态。如上述
有三个程序段的作业类，虽然每个作业有前趋关系的各
程序段不能在系统CPU和输入输出各部件并行执行，但
一个作业没有前趋关系的程序段或不同作业的程序段可
以分别在CPU和各输入输出整理部ppt件上并行执行。
4
进程的引入-2
• 前趋图（Predecessor Graph）是一个有向无循环图，
图由结点和结点间有向边组成，结点代表各程序段操作， 而结点间的有向边表示两程序段操作之间存在的前趋关 系（“→”）。两程序段Pi和Pj的前趋关系表示成Pi → Pj，Pi是Pj的前趋，Pj是Pi的后继。
I1
C1
I2

操作系统,原理,徐宗元复习93页PPT

操作系统,原理,徐宗元复习93页PPT
A：(1)计算机具有足够的运行速度；(2)内存容量应足 够大；(3)系统能及时地接收多个用户输入；(4)能 在一短的时间内，使所有用户程序都能运行；(5) 能快速进行内外存对换。
B ： (1)10ms ； (2)20ms ； (3)50ms ； (4)100ms ； (5)200ms。
10. A-4 B-2
习题-3
选4.为了提高计算机的处理机和外部设备的利用率，把多个程
序同时放入主存储器，在宏观上并行运行是﹎﹎A﹎﹎；把一 个程序划分成若干个同时执行的程序模块的设计方法是﹎﹎B ﹎﹎；多个用户在终端设备上的交互方式输入、排错和控制 其程序的运行是﹎﹎C﹎﹎；由多个计算机组成的一个系统， 这些计算机之间可以通信来交换信息，互相之间无主次之分， 它们共享系统资源，程序由系统中的全部或部分计算机协同 执行，管理上述计算机系统的操作系统是﹎﹎D﹎﹎；有一类 操作系统的系统响应时间的重要性超过系统资源的利用率， 它被广泛地应用于卫星控制、导弹发射、飞机飞行控制、飞 机订票业务等领域是﹎﹎E﹎﹎。
A： （1）微机； （2）批处理； （3）分 时； （4）实时。
B、C、D：（1）系统调用； （2）库函数； （3）键盘命令； （4）作业控制语言。
17. A-2 B-4 C-3 D-1
第二章习题
选10：在操作系统中进程是一个具有一定独立功能程 序在某个数据集合上的一次﹎﹎A﹎﹎，进程是一个 ﹎﹎B﹎﹎概念，而程序是一个﹎﹎C﹎﹎的概念。 在一单处理机中，若有5个用户进程，在非管态的某 一时刻，处于就绪状态的用户进程最多有﹎﹎D﹎﹎ 个，最少有﹎﹎E﹎﹎个。
(2)随着作业运行正常或不正常结束而撤消； (3)随着时间片轮转而撤消与建立； (4)随着进程的阻塞或唤醒而撤消与建立。 4. A-3 B-1 C-2 D-3 E-2

计算机实用技术第二讲(浙大)

计算机实用技术第二讲(浙大)

计算机实用技术----第二讲
Windows XP----是微软公司于2001年10月发布的。原名 是Whistler。 Windows XP有两个版本，家庭版(Home) 和专业版(Professional)。家庭版的对象是家庭用户，专 业版添加了新的面向商业设计的网络认证、双处理器等 特性。家庭版只支持1个处理器，专业版则支持2个。字 母XP表示英文单词的“体验”(experience)。 Windows 2000----是微软公司产品研发投入最大的一个 产品。原名Windows NT 5. 0，它结合了Windows 98和 Windows NT 4.0的很多优良的功能和性能，她是 Windows家族的一个新的延伸，超越了Windows NT的 原来含义。
计算机实用技术----第二讲 ２. 操作系统安装
操作系统安装的主要步骤：
准备好系统安装盘（一般是可以直接启动的系统光盘） 设置ＣＭＯＳ参数 进行硬盘分区 进行硬盘格式式 安装操作系统 安装应用软件
计算机实用技术----第二讲
基本CMOS设置
又称BIOS设置，主板上的BIOS部 件是一个ROM存储元件，它用于记录 计算机系统的日期、时间、硬盘参数、 软驱情况及其它的多种选项参数。 CMOS能把这些信息保存下来，关机后 也不会丢失。新机器安装时作一次正确 的设置后，以后一般不会重新设置，除 非计算机的配置改变或意外情况导致 CMOS内容丢失。 进入CMOS设置的方法 计算机打开电源后，马上按下 “Delete”键，计算机就会进到了 CMOS设置状态，屏幕上出现CMOS设 置主菜单。
计算机实用技术
计 算 机 系 统 的 安 装 和 维 护
第 二 讲
浙江大学2008
计算机实用技术----第二讲 计算机系统的安装和维护

浙大08秋冬学期操作系统原理课程第二章拓展资源

浙大08秋冬学期操作系统原理课程第二章拓展资源

浙大08秋冬学期《操作系统原理》课程第二章拓展资源◆什么是作业？在一次应用业务处理过程中，从输入开始到运行结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作称为一个作业。

◆作业控制的方式有哪几种，各有什么特点？1．脱机控制方式脱机作业控制方式就是用户把对作业进行控制的意图连同程序和数据一起输入到计算机系统中，由系统根据该意图来控制作业的运行。

2．联机控制方式联机作业控制方式就是采用人机对话的方式来交互地控制作业的运行。

也称位“交互方式”。

联机用户接口由一组操作命令组成，用于联机作业的控制。

它采用人机对话的方式来控制作业的运行。

◆作业调度的主要功能是什么？按照某种调度算法从后备作业队列选取作业。

为选中的作业分配主存和外设资源。

为选入主存的作业建立相应的进程，即进程控制块。

作业运行结束时完成作业的善后处理工作，如收回资源，输出作业结果等◆何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？死锁：两个或两个以上的进程都无限止地等待永远不会发生的事件而出现的一种状态。

⏹产生死锁的原因：（1）竞争资源。

为多个进程所共享的资源不足，引起它们对资源的竞争而产生死锁；（2）进程推进顺序不当。

进程运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，而导致死锁。

⏹产生死锁必要条件：（1）互斥条件；一个资源每次仅能被一个进程使用，进程一旦申请到了资源后占为己有，则排出其它进程享受该资源。

（2）请求和保持条件；已分配到了一些资源的进程又可以申请新的资源，进程因未分配到新的资源也不释放自己占有的资源。

（3）非剥夺条件；已分配给一进程的资源不可剥夺，进程获得的资源尚未使用完毕之前，只能被占者自己释放，其它进程不能强行占用。

（4）循环等待条件；存在由两个或两个以上进程组成的循环等待链，链中的每一个进程都在等待相邻进程占用的资源。

◆考虑下列资源分配策略：对资源的申请和释放可以在任何时刻进行。

如果一进程的资源得不到满足，则检查所有由于等待资源而被阻塞的进程。

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从软件分层、扩允机器的观点-1
O S O S /4 0 0 O S /4 0 0 3 .1 V 3R6 微 技术独立机器接口 码 特许内码 系统特许内码 层 （ L IC ） （ S L IC ） 硬 C IS C 指 令 集 R IS C 指 令 集
件
C IS C A S /4 0 0 R IS C A S /4 0 0
操作系统的历史
4．第三代（60年代中－70年代中）多模式系统 这一代计算机系统是通用系统，这一代操作系统 是多模式系统，即一个系统同时支持批处理、分时 处理、实时处理和多重处理。 5。第四代（70年代中－ ）网络操作系统和分布式操 作系统 网络操作系统实现在计算机网络上进行信息交 换、资源共享和互操作等功能。分布式操作系统将 地域上分散的各系统互连成一个具有整体功能的系 统，并可将一个任务分布地在各系统上运行，实现 分布式处理。
教学目的： 操作系统（OS）是最重要的系统软件，本章 从OS的作用、发展史、类型、特征和功能等多 方面介绍OS。
教学要求：
• 熟悉操作系统作用和定义，一般了解操作系统的历 史。 • 了解二类计算机硬件系统结构，熟悉现代操作系统 的硬件基础——通道和中断。 • 熟练掌握多道程序设计技术的概念，掌握批处理系 统、分时系统及实时系统三种操作系统基本类型， 了解微机操作系统、网络操作系统和分布式操作系 统。 • 掌握操作系统并发性、共享性、虚拟性和异步性等 特征，了解现代操作系统特征,熟悉操作系统功能。
摘要幻灯片
• • • • • • • • • • 第一课 第二课 第三课 第四课 第五课 第六课 第七课 第八课 第九课 第十课 操作系统引论 进程的描述和控制 进程的同步和通讯 调度和死锁 存储器管理 虚拟存储器 设备管理 文件系统 磁盘存储器管理 操作系统接口
第一课 操作系统引论
( Introduction of Operation System )
• 操作系统是资源管理程序，它用于控制和管理计算 机系统的硬件和软件资源。 • 计算机系统资源： 操作系统： 软件： 硬件：I／O设备 存储器 处理器 文件系统 设备管理 存储器管理 处理器（进程）管理
3。从软件分层、扩允机器的观点―― 操作系统是扩充裸机的第一层系统软件
软件：语言处理程序 虚拟机2 软件：操作系统 虚拟机1 硬件（裸机） 虚拟机：二者结合变成了功能更强大使用更方便的机 器。 操作系统是扩展的机器，是虚拟机。 • 固件：为了改善系统的性能，将操作系统中与硬件密 切有关的部分软件，通过微程序设计技术转化为硬件， 也就是通常所说的固化，这些具有软件功能的硬件称 为固件。例如IBM公司生产的AS／400结构如下：
OS
• • • • • •
网页
www.ict.accn/chpc/os /topic/books/os-book www.Leabharlann /topic/books/aos-book www.cs.vu.nl/~ast
End User
Application Programs
Utilities
Programmer OperatingSystem Designer
Operating-System Computer Hardware
（2） 操作系统的历史
1。第0代（40年代未－50年代初）无操作系统 这时的计算机操作是由程序员采用人工操作方式直接 使用计算机硬件系统。 2。第一代（50年代中－50年代未）初级单道批处理系统 它是为了减少人工操作时间和作业转换时间提高CPU 利用率而设计的。系统自动成批处理作业，这是初级单 道批处理系统。 3．第二代（60年代初－60年代中）多道程序设计共享系 统 这一代操作系统包括多道批处理系统、采用交互方式 的分时系统和以提高瞬时响应时间为特征的实时系统。
6。操作系统定义
• 操作系统是一组有效控制和管理计算机系统的硬件 和软件资源、合理地组织计算机工作流程以及方便 用户的程序集合。 有效：系统效率，资源利用率 （如：CPU利用的充足与否，内存、外部设备 是否忙碌） 合理： 公平与否，如果不公平则会产生“死锁”或 “饥饿” 方便： 用户界面
Layers and Views of a Computer System
（一）操作系统概述
（1）操作系统作用
1。从计算机系统组成观点――操作系统是系统软件 计算机系统组成： 软件：应用软件 系统软件（操作系统、语言处理系统和常用 的例行服务程序）
硬件：输入／输出（I／O）设备 存储器 处理器
2。从资源管理程序观点――操作系统是系统资源管理者 （ Operating System as a Resource Manager）
操作系统 Operating System （OS）
徐宗元
浙江大学远程教育学院
教材
• 推荐教材：“计算机操作系统”，汤子瀛等，西安电子科技大学 出版社， 1996年第一版。 • 参考教材： 1．“操作系统教程”，陈向群等，北京大学出版社，2001年第1版。 2．“现代操作系统”，Aadrew S.T著陈向群等译，机械工业出版 社， 1999年第1版。 3. “Windows操作系统原理”，尤晋元等，机械工业出版社，2001。 4 ． “ Operating Systems ： Internal and Design Principles” ， William Stallings，清华大学出版社，1998年第3版。 5．“Operating System Concepts”，James L。Peterson，AddisonWesley Publishing Company，机械工业出版社， 2001 年第6版。 6．“操作系统”，徐宗元，高等教育出版社，2000年第1版。 7. “操作系统基础”，屠祁等，清华大学出版社，2000年第3版。
4。从服务用户的观点―― 操作系统是用户与裸机之间接口
用户
操作系统 裸机
接口
• 系统提供的接口有二类： 一类是作业级接口，它提供一组键盘命令，供用户组织 和控制自己的作业运行。 另一类是程序级接口，它提供一组系统调用，即OS中某 个模块功能，供用户程序和其它程序调用。（例MS-DOS） 5.从进程的观点－－操作系统是由若干个可以并发执行的 进程和一个对进程进行控制和协调的核心组成。