电子科技大学：《软件技术基础 Fundamental of Software Technology》课程教学资源（课件讲稿）第二章 操作系统 2.3 操作系统功能

电子科枚大学 软件技术基础 2.3操作系统功能 主讲教师：刘民岷 航空航天学院 A 软件技术基础课程组 2019年5月

软件技术基础 2.3 操作系统功能 主讲教师：刘民岷 航空航天学院 软件技术基础课程组 2019年5月

操作系统功能 口处理机管理一以进程或线程为单位完成处理机资源的分 配调度； ▣存储器管理一 提高内存利用率、方便用户使用、提供足 够的存储空间、方便进程并发运行； 口设备管理一方便设备使用、提高CPU与/O设备利用率； ▣文件管理—解决软件资源的存储、共享、保密和保护； ▣作业管理—提供一个友好的用户访问操作系统的接口， 电子科技大学刘民岷 操作系统功能 2

电子科技大学 刘民岷 2 操作系统功能 操作系统功能  处理机管理——以进程或线程为单位完成处理机资源的分 配调度；  存储器管理——提高内存利用率、方便用户使用、提供足 够的存储空间、方便进程并发运行；  设备管理——方便设备使用、提高CPU与I/O设备利用率；  文件管理——解决软件资源的存储、共享、保密和保护；  作业管理——提供一个友好的用户访问操作系统的接口；

处理机管理 -完成处理机资源的分配调度等功能。处理机调度的单位可为进程或 线程。 进程控制：创建、撤销、挂起、改变运行优先级等--主动 改变进程的状态 进程同步：协调并发进程之间的推进步骤，以协调资源共 享；交换信息能力弱 进程通信：进程之间传送数据，以协调进程间的协作；- -交换信息能力强，也可以用来协调进程之间的推进 进程调度：作业和进程的运行切换，以充分利用处理机资 源和提高系统性能；--未必是进程控制操作所引起 (可能是时 间片轮转、IO操作) 电子科技大学刘民岷 操作系统功能 3

电子科技大学 刘民岷 3 1、处理机管理 操作系统功能 ----完成处理机资源的分配调度等功能。处理机调度的单位可为进程或 线程。 • 进程控制：创建、撤销、挂起、改变运行优先级等----主动 改变进程的状态 • 进程同步：协调并发进程之间的推进步骤，以协调资源共 享；----交换信息能力弱 • 进程通信：进程之间传送数据，以协调进程间的协作；--- -交换信息能力强，也可以用来协调进程之间的推进 • 进程调度：作业和进程的运行切换，以充分利用处理机资 源和提高系统性能；----未必是进程控制操作所引起（可能是时 间片轮转、I/O操作）

存储器管理 管理目标：提高内存利用率、方便用户使用、提供足够的存储 空间、方便进程并发运行。 •存储分配与回收 •存储保护：保证进程间互不干扰、相互保密；如：访问合 法性检查、甚至要防止从"垃圾"中窃取其他进程的信息； •地址映射（变换）：进程逻辑地址到内存物理地址的映射； •内存扩充（覆盖、交换和虚拟存储）：提高内存利用率、 扩大进程的内存空间； 电子科技大学刘民岷 操作系统功能 4

电子科技大学 刘民岷 4 2、存储器管理 操作系统功能 管理目标：提高内存利用率、方便用户使用、提供足够的存储 空间、方便进程并发运行。 •存储分配与回收 •存储保护：保证进程间互不干扰、相互保密；如：访问合 法性检查、甚至要防止从"垃圾"中窃取其他进程的信息； •地址映射（变换）：进程逻辑地址到内存物理地址的映射； •内存扩充（覆盖、交换和虚拟存储）：提高内存利用率、 扩大进程的内存空间；

设备管理 管理的目标：方便设备使用、提高CPU与/O设备利用率。 设备操作：利用设备驱动程序（通常在内核中）完成对设备的操作。 还需处理外设的RQ。 设备独立性(device independence):提供统一的I/O设备接口，使 应用程序独立于物理设备，提高可适应性；在同样的接口和操作下完 成不同的内容（如FAX Modem作为Windows.上的打印机设备)。 ·设备分配与回收：在多用户间共享/O设备资源。 -虚拟设备(virtual device):设备由多个进程共享， 每个进程如同独 占。 缓冲区管理：匹配CPU和外设的速度，提高两者的利用率（单缓冲区、 双缓冲区和公用缓冲区) 电子科技大学刘民岷 操作系统功能 5

电子科技大学 刘民岷 5 3、设备管理 操作系统功能 管理的目标：方便设备使用、提高CPU与I/O设备利用率。 • 设备操作：利用设备驱动程序（通常在内核中）完成对设备的操作。 还需处理外设的IRQ。 • 设备独立性(device independence)：提供统一的I/O设备接口，使 应用程序独立于物理设备，提高可适应性；在同样的接口和操作下完 成不同的内容（如FAX Modem作为Windows上的打印机设备）。 • 设备分配与回收：在多用户间共享I/O设备资源。 – 虚拟设备(virtual device)：设备由多个进程共享，每个进程如同独 占。 • 缓冲区管理：匹配CPU和外设的速度，提高两者的利用率（单缓冲区、 双缓冲区和公用缓冲区）

文件管理 管理目标：解决软件资源的存储、共享、保密和保护。 文件存储空间管理：解决如何存放信息，以提高空间利用率和读写 性能。 目录管理：解决信息检索问题。文件的属性（如文件名）、单一副 本赋予多文件名。 文件的读写管理和存取控制：解决信息安全问题。系统设口令 “哪个用户”、用户分类“哪个用户组”、文件权限“针对用户或用 户组的读写权” ·软件管理：软件的版本、相互依赖关系、安装和拆除等 电子科技大学刘民岷 操作系统功能 6

电子科技大学 刘民岷 6 4、文件管理 操作系统功能 管理目标：解决软件资源的存储、共享、保密和保护。 • 文件存储空间管理：解决如何存放信息，以提高空间利用率和读写 性能。 • 目录管理：解决信息检索问题。文件的属性（如文件名）、单一副 本赋予多文件名。 • 文件的读写管理和存取控制：解决信息安全问题。系统设口令 “哪个用户”、用户分类“哪个用户组”、文件权限“针对用户或用 户组的读写权” • 软件管理：软件的版本、相互依赖关系、安装和拆除等

5 作业管理 管理目标：提供一个友好的用户访问操作系统的接口。 系统命令：供用户用于组织和控制自己的作业运行。命令行、菜单 式或GUI-"联机"；命令脚本-"脱机" 编程接口：供用户程序和系统程序调用操作系统功能。系统调用和 高级语言库函数； 操作系统的主要功能概括： 提供用户和计算机之间的接口； 有效管理控制计算机软、硬件资源； 合理调度计算机工作流程，改善计算机系统的性能。 电子科技大学刘民岷 操作系统功能 7

电子科技大学 刘民岷 7 5、作业管理 操作系统功能 管理目标：提供一个友好的用户访问操作系统的接口。 • 系统命令：供用户用于组织和控制自己的作业运行。命令行、菜单 式或GUI-"联机"；命令脚本-"脱机" • 编程接口：供用户程序和系统程序调用操作系统功能。系统调用和 高级语言库函数； ======================================== 操作系统的主要功能概括： • 提供用户和计算机之间的接口； • 有效管理控制计算机软、硬件资源； • 合理调度计算机工作流程，改善计算机系统的性能