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RSS订阅转载 操作系统中的存储管理是怎么设计的呢?
计算机系统中的存储器可以分成两类：内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存)。 处理器可以直接访冋内存，但不能直接访冋外存。处理器要通过启动相应的输人/输 出设备后才能使外存与内存交换信息。与早期的计算机相比较，现在的计算机的内存容量已经是非常之大了，但是程序大小的增长速度与内存容量的增长几乎一样快。正如帕金森定律所说的那样：“存储器有多大，程序就会有多大”。使用计算机的人们总在抱怨机器的内存...
2020-01-24 09:11:20
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转载 操作系统中经典的死锁的问题
哲学家就餐问题是操作系统中关于进程同步与互斥的经典问题，也是涉及死锁的关键问题，下面我们以解决经典的进程同步问题——哲学家就餐问题来考查如何利用资源有序分配法防止死锁。有5个哲学家以思考、用餐交替进行的方式生活，他们坐在一张圆桌边，桌子上有5个盘子和5只筷子。如图5-13所示。 当一个哲学家思考时，他与邻座的哲学家没有任何联系。当一个哲学家感觉到饿了，他就试图拿 起他左右两边的筷子用餐。如果他...
2020-01-24 09:07:09
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转载 如何理解操作系统的资源分配图呢？
资源分配图是死锁的一种准确而形象地描述，通过资源分配图，可以对当前系统资源分 配和申请情况一目了然，便于对死锁进行分析并采取对策。一、资源分配图资源分配图是一张有向图，一个系统资源分配图SRAG (System Resource Allocation Graph)可定义为一个二元组，即SRAG= (V, E)，其中V是顶点的集合，而E是有向边的集合。顶点集合可分为两种部分：P= (P1,P...
2020-01-21 09:15:24
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转载 操作系统中提前检测死锁和死锁解除的方法
以上小节讨论了死锁预防和死锁避免的几种方法，但是这些方法都比较保守，并且都是以牺牲系统效率和浪费资源为代价的，这恰恰与操作系统设计目标相违背。假如系统为进程分配资源时，不采取任何限制性措施来避免和预防死锁，减少因避免和预防死锁策略带来的开销，同时本着提高资源利用率的原则分配资源，但操作系统在运行过程中，不断地监督 进程的执行和资源占用状态，判定死锁是否真的发生；并且，一旦死锁发生，则釆取专门的 措...
2020-01-21 09:12:37
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转载 操作系统中怎么预防死锁呢？简单列举几种方法！
死锁预防是指在任何系统操作前（例如分配资源、调度进程等），事先评估系统的可能 情况，严格采取措施使得死锁的四个必要条件不成立。―、死锁预防的概念死锁预防的基本思想是防范于未然。操作系统在系统设计时事先确定资源分配的算法，限制进程对资源的申请，从而保证不发生死锁。具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。在本章第一节第三部分中讨论了产生死锁的四个必要条件。如果设法使四个条件中的一个...
2020-01-20 10:51:46
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转载 操作系统有时候为什么会产生死锁呢？
死锁的产生有其原因并必须满足四个必要条件。一、死锁的定义死锁现象并不是计算机操作系统环境下所独有的,在日常生活乃至各个领域中是屡见不鲜的。例如,设一条河上有一座独木桥,过河的人总是沿着自己过河的方向前进而不后退,并且没有规定两岸的人必须谁先过河。则在此独木桥上就有可能发生死锁现象——如果有两个人同时从河的两岸过河。图5-1给出了生活中十字路口交通死锁的例子。十字路口有向东、南、西、北四...
2020-01-20 10:48:25
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转载 操作系统的进程间是怎么相互通信的呢？
一个进程在运行过程中,可能需要与其他进程进行信息交换。进程间交换的信息量可多可少,少的只是交换一些已定义的状态值或数值,例如信号量和P、V操作;多的则可交换大量信息。P、V操作是一类低级通信原语,不能承担进程间大量信息的交换任务,因此需要引入新的通信原语,解决大量信息交换问题。解决进程之间的大量信息通信的问题有三类方案:共享内存、消息机制以及通过共享文件进行通信,即管道通信。这三种方式可以称为...
2020-01-19 09:11:47
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转载 操作系统中的管程是什么概念呢？
―、管程的提出采用信号量及P、V同步机制来编写并发程序，对于共享变量及信号量变量的操作将被 分散于各个进程中，其缺点如下。(1)程序易读性差，因为要了解对于一组共享变量及信号量的操作是否正确，则必须通 读整个系统或者并发程序。(2)程序不利于修改和维护，因为程序的局部性很差，所以任一组变量或一段代码的修 改都可能影响全局。(3)正确性难以保证，因为操作系统或并发程序通常很大，要保证...
2020-01-19 09:09:17
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转载 操作系统中经典的进程同步问题
下面介绍两个经典的同步互斥的例子。这两个例子及其解法都是很著名的，深人地分析 和透彻地理解这些例子，对于全面解决操作系统内的同步、互斥问题将有很大启发。Dijksta 把同步问题抽象成一种“生产者和消费者关系”。生产者——消费者问题是计算机中各种实际的同步、互斥问题的一个抽象模型。计算机系统中的许多问题都可被归结为 生产者和消费者关系，例如，生产者是计算进程，消费者是打印进程；在输人时输入进程...
2020-01-18 12:22:21
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转载 操作系统中的信号量及P、V操作
系统中应该有解决进程同步的一种专门机制。实际上，同步是并发进程之间在执行时序 上的一种相互制约的关系。进程互斥的实质也是同步，可把进程互斥看作是一种特殊的进程同步。同步机制应该满足如下一些基本要求。首先，它的描述能力应足够强，即能解决各种进 程间同步互斥问题；其次，该同步机制应该容易实现并且效率高；第三，使用方便。同步机制有各种类型，有硬件同步机制；有软件同步机制，如信号量及P、V操作，管...
2020-01-18 12:17:41
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转载 操作系统中的进程的同步与互斥
进程是操作系统中可以独立运行的单位，在同一个系统之中，进程之间不可避免地会产 生某种联系，例如，进程竞争资源，而有些进程本来就是为了完成同一个作业而运行的。因 此，进程之间必须互相协调，彼此之间交换信息，这就是进程之间一种简单的通信。一、进程的同步在计算机系统中，为了完成某一个工作，不同的进程之间有可能需要协作。例如，有一 批数据记录需要进行加工处理，为此创建了两个进程，还设置了一个容量为...
2020-01-17 09:39:22
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转载 操作系统中的进程间相互作用
在一个计算机系统中存在着多个进程，这些进程之间可能有逻辑上的关系，也可能没有逻辑上的关系。进程之间无论是否存在逻辑上的关系，由于它们都要共享或竞争一个计算机系统中的资源，所以不可避免地会互相发生作用。本节专门研究进程间的相互作用。一、相关进程和无关进程在一个多道程序系统中同时运行的并发进程通常有多个。在逻辑上具有某种联系的进程称为相关进程，在逻辑上没有任何联系的进程称为无关进程。并发进程相...
2020-01-17 09:37:05
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转载 简单介绍一下操作系统的系统内核
为了提高系统的运行效率、保护系统的关键部分不被破坏(内核的作业)，一般把操作系统中提供支持系统运行的各种基本操作和基础功能的一组程序模块集中安排，形成一个操作系统的核心， 称为系统核心或系统内核，简称内核(Kernel)。通常，内核只占整个操作系统代码中的一小部分，内核是操作系统中最接近裸机的部分。在系统初始化结束之后，系统内核作为一个运行中的系统程序，处于为操作系统的其他部分和用户程序提...
2020-01-17 09:34:39
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转载 操作系统的进程调度算法有哪些呢？
进程调度算法解决以何种次序对各就绪进程进行处理器的分配以及按何种时间比例让进程占用处理器。1、先来先服务算法在所有调度算法中，最简单的是非抢占式的先来先服务（First-Come First-Served, FCFS)算法。使用该算法，进程按照它们请求处理器的顺序使用处理器。当第一个进程从 外部进人系统，就立即开始并允许运行它所期望的运行时间。不会中断该进程，因为它需要 很长的时间运行。当...
2020-01-16 09:23:49
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转载 操作系统的处理器的进程调度是怎样的呢？
进程调度即处理器调度。在多道程序设计环境中，进程数目往往多于处理器数，这将导致多个进程互相争夺处理器。进程调度的任务是控制、协调进程对处理器的竞争，按照一定 的调度算法，使某一就绪进程获得CPU的控制权，转换成运行状态。实际上进程调度完成 一个物理CPU转变成多个虚拟的（或逻辑的）处理器的工作。 需要说明的是由于进程调度的相关内容同样适用线程调度，所以以下只介绍进程调度。一、概述1、进程调...
2020-01-16 09:20:07
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转载 操作系统中的进程和线程有什么关系呢？
线程具有许多传统进程所具有的特征,故又称为轻量级进程( Light-Weight Process)或进程元;而把传统的进程称为重量级进程( Heavy- Weight Process),它相当于只有一个线程的任务。在引入了线程的操作系统中,通常一个进程都有若干个线程,至少也需要有一个线程。下面,我们从调度、并发性、系统开销、拥有资源等主要方面来对线程和进程进行比较。1.调度在传统的操作系统...
2020-01-15 10:03:03
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转载 操作系统中线程的基本概念
在操作系统中,进程是可以独立运行的基本单位。随着操作系统理论和技术的发展,到了80年代中期,人们又提出了比进程更小的、能够独立运行的基本单位—线程线程可以提高系统内程序并发执行的级别,可以进一步提高系统效率。由于线程的这些优点,近几年来线程的概念获得了广泛的应用。人们不仅在新推出的操作系统中引入了线程概念,而且在数据库管理系统和其他一些应用软件中,也通过引入线程来改善系统的性能。本节简要地叙述...
2020-01-15 10:00:39
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转载 操作系统中的进程控制块又起什么作用呢？
为了便于系统控制和描述进程的活动过程,在操作系统核心中定义了一个专门的数据结构,称为进程控制块( Process Control block,PCB)。操作系统利用PCB来描述进程的基本情况以及进程的运行变化过程。PCB是进程存在的唯一标志,当系统创建一个进程时,为进程设置一个PCB,再利用PCB对进程进行控制和管理。撤销进程时,系统收回它的PCB,进程也随之消亡。1.PCB的内容进程...
2020-01-14 09:34:22
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转载 操作系统的进程是什么呢?有何神奇之处呢？
并发程序和顺序程序的执行有本质上的差异,为了能更好地描述程序的并发执行,实现处理器的并发性和共享性,引入“进程”的概念。以下部分介绍进程的概念、进程状态及状态转换、描述进程属性的数据结构——进程控制块,以及对进程可实施的主要操作。一、进程的定义进程是具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 从操作系统角度来看,可将进程分为系统进程和用户...
2020-01-14 09:28:53
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转载 多道程序设计有哪些新特性呢?它又是如何实现程序的并发执行的呢?
采用多道程序设计可以提高处理器的利用率。多道程序设计技术充分发挥了处理器与外围设备以及外围设备之间的并行工作能力,从而提高处理器和其他各种资源的利用率。下面从程序的顺序执行、程序的执行环境和程序的并发执行几方面介绍多道程序设计模型。一、程序的顺序执行程序是一个在时间上按严格次序前后相继的操作序列,这些操作是机器指令或高级语言编写的语句。人们习惯的传统程序设计方法是顺序程序设计,计算机也是以...
2020-01-13 16:58:45
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转载 操作系统的系统调用是怎么一回事呢？
为了从操作系统中获得服务,用户程序必须使用系统调用( System Call),系统调用陷入内核并调用操作系统。访管指令把目态切换成管态,并启用操作系统。当有关工作完成之后,在系统调用后面的指令把控制权返回给用户程序。本节介绍系统调用的概念,系统调用的分类,以及系统调用的执行过程。一、系统调用简介所谓系统调用,就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。这是一种特殊的过程调用,这种调用...
2020-01-13 16:51:56
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转载 操作系统的中断机制是怎么一回事呢？
中断机制是操作系统中极为重要的一个部分。操作系统在管理输入输出设备时,在处理外部的各种事件时,都需要通过中断机制进行处理。所以也有人把操作系统称为是由“中断驱动”或者“(中断)事件驱动”的。由于中断机制的实现必须依靠相关的硬件支持,所以硬件中断装置是操作系统运行环境中的一个极为重要的组成部分。中断的实现是硬件中断装置和相应的中断处理软件共同完成的。在本节中,首先介绍中断的概念,然后叙述中断系统...
2020-01-11 18:04:33
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转载 计算机系统硬件有哪些重要的部件呢？
在计算机系统中,中央处理器能直接访问的唯一的存储空间是内存储器。任何程序和数据必须被装入内存储器之后,中央处理器才能对它们进行操作,因而一个作业必须把它的程序和数据存储在内存储器中才能运行,而且操作系统本身也要存储在内存储器中并运行。如果是多道程序系统,就会有若干个程序和相关的数据要存储在内存储器中。操作系统要管理、保护这些程序和数据,使它们不至于受到破坏,不会互相影响和出现冲突。内存储器以及...
2020-01-09 20:35:31
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转载 简单介绍一下操作系统的处理器
本节叙述处理器的基本工作原理,首先介绍处理器的构成与基本工作方式,然后介绍特权指令、非特权指令和处理器工作状态,最后介绍程序状态字(PSW)。操作系统作为一个程序要在处理器上执行。如果一个计算机系统只有一个处理器,我们称之为单机系统,如果有多个处理器则称之为多处理器系统。每个计算机微处理器都有自己的指令系统。早期的处理器,它的指令系统的功能相对来说比较简单。随着大规模集成电路技术的飞速发展...
2020-01-06 08:54:58
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转载 设计操作系统以及结构化操作系统需要克服哪些难题呢？
第五节 操作系统设计操作系统设计过程中，主要遇到的问题是：设计复杂程度高、正确性难以保证和研发周期长等问题1、复杂程度高复杂程度主要表现在程序长，有的功能模块包含数百万条指令；接口信息多，各个组成部分之间的信息交换很多，而且错综复杂；动态性强，程序本身包含较多动态部分；并行性强，不同部分之间可以同时操作。2、正确性难以保证操作系统包含的功能成分很多，各种外部设备的接口复杂，导...
2019-11-14 14:58:12
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转载 操作系统的分类
第四章 操作系统的分类按照用户界面的使用环境和功能特征的不同，一般把操作系统分为三种基本类型，即批处理系统、分时和实时系统、网络操作系统、分布式操作系统和嵌入式操作系统。一、批处理操作系统批处理操作系统是一种早期的操作系统。我们首先要了解操作系统的工作方式，然后分析它的特点、种类和设计思想，介绍作业控制说明书、一般指令、特殊指令和SPOOLing技术。1、基本工作方式工作方式：...
2019-11-13 11:27:57
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转载 操作系统的发展经历了哪些发展阶段
第三节 操作系统的发展1、手工操作通过一些插板上的硬连线来控制计算机的基本功能，程序设计全部采用机器语言，没有程序设计语言（甚至没有汇编语言），更谈不上操作系统。这时实际上所有的题目都是数值计算问题。到了20世纪50年代早期，出现穿孔卡片，可以将程序写在卡片上。在程序操作期间，整台计算机连带附属设备全部被其占用。程序员兼职操作员，效率低下。手工操作的特点：手工操作、独占方式。...
2019-11-12 13:56:51
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转载 我们现在常见的操作系统的体系结构有哪些呢？
第二节 操作系统的体系结构目前流行的操作系统有Windows操作系统、UNIX操作系统、Linux操作系统和Android操作系统等。一、Windows操作系统的体系结构Windows体系结构是分层的模块系统，主要层次有硬件抽象层HAL、内核、执行体和大量的子系统集合。子系统又分为环境子系统和保护子系统，其中环境子系统仿真不同的操作系统，保护子系统提供安全功能。1、内核内核...
2019-11-11 14:43:04
8515
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2019-04-12
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