操作系统-软件部分

计算机的分类总体上分为内外两层,内层为硬件,外层为软件.

一想到计算机从我本身而言最先想到的就是处理器了,他就好像人类的大脑,协调着各部分设备的工作..处理器在处理问题的时候通常把问题分为几部分,每一个部分就可以称为一个进程,同时也把进程中可以并发执行的部分分为线程.引入进程可以提高资源的利率,同时也可以正确的描述程序的执行情况.处理器在处理进程的时候,为了更好的管理进程,将进程在执行过程中分为了三种状态:等待态,就绪态,运行态.在等待态进程等待分配资源,(如果多个进程在等待相同的资源,就把这些进程排成一个队列,这就是进程队列.)在就绪态表示进程已经得到了资源,等待执行,在运行态表示进程正在执行.同时为了正确的描述进程,为每天进程都设置了一个”进程控制块”(pcb),它由标识信息,说明信息,现场信息,管理信息几部分构成.进程的执行也会由于某些原因而终止执行,这就是中断.中断的过程也伴随着PSW的交换.

一个作业在进入处理前要先进入输入丼,然后进入主存储器最后才进入处理器被处理.考虑到用户的要求和提高系统的效率,处理器在执行时提出了一些调度算法,这个算法又分为作业调度算法和进程调度算法

我们都知道处理器是并发执行的.在并发执行的几个进程中可能会共享某些资源,这样就会出现与时间有关的错误,其中的因素与进程被打断的时间和占用处理器的时间有关,最后导致了数据不一致,为了避免这种错误的发生引进了临界区,每次只能让一个进程进入临界区,为了方便对临界区的管理又提出了PV操作.Pv 操作分为P操作和V操作这是两个不可中断的过程,也成为操作原语.通过Pv操作可以交换进程间的信息实现进程的互斥和同步,但是这只是少量的信息,更多的信息还是通过信箱来传达.以上提高的都是进程申请资源遇到的情况,当进程已经申请完了资源又需要再申请资源时,就可能产生死锁.

上文提到了作业在进入处理器前是需要先进入主存储器的.对主存储器中的用户区进行管理就称为存储管理.管理方式分为单用户连续存储,固定分区存储,可变分区存储和页式存储.在进入主存储器中时首先要进行重定位.根据不同的存储管理方式分为静态重定位和动态重定位.单用户连续存储管理就是用了静态重定位,因为它一次只允许一个作业进入主存.这种方式效率是相对低的,于是把主存分为多个连续的分区.每个分区可以装入一个作业.这就是固定分区管理.分区也不一定要固定,于是就产生了可变分区存储管理.根据作业大小来确定分区.当作业执行完了就会产生大小不同的空闲区当空闲分区很小时就会产生碎片,移动技术就可以一定程度上解决这个问题.新进来的作业要占用哪个空闲区呢?解决这个问题就提出了不同的算法:最先适应,最优适应和最坏适应. 最后是页式存储,把主存分成相等的块,作业被分割放到可以不连续的块中.再建立一张也表来记录一个作业.为了扩大主存,便提出了虚拟存储.

以上就是操作系统软件部分的总结。下次总结硬件部分