嵌入式系統(tǒng)及應用：操作系統(tǒng)1-簡述

1、操 作 系 統(tǒng) 概 述操作系統(tǒng)概念計算機系統(tǒng)(層次結構)軟件硬件及固件（裸機）應用軟件系統(tǒng)軟件編輯軟件，編譯軟件操作系統(tǒng)圖1 計算機系統(tǒng)組成圖操作系統(tǒng)與硬件軟件的關系圖2 操作系統(tǒng)與硬件軟件的關系圖操作系統(tǒng)概念二、引入操作系統(tǒng)的目標：執(zhí)行用戶程序并使用戶問題更易解決使計算機系統(tǒng)更易于使用（方便性）從用戶角度以一種效率的方式使用資源（有效性）從系統(tǒng)管理人員的角度采用模塊化結構,易于增、刪、改（可擴充性）從發(fā)展的角度1.1 操作系統(tǒng)概念三、操作系統(tǒng)的定義：操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，它管理和控制計算機中的硬件和軟件資源，合理地組織計算機的工作流程，以便有效地利用這些資源為用戶提供一個功能

2、強、使用方便的工作環(huán)境，在計算機與用戶之間起到接口的作用。操作系統(tǒng)的歷史發(fā)展過程：無操作系統(tǒng)的計算機人工操作批處理系統(tǒng)聯(lián)機批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)通用操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)與分布式操作系統(tǒng) 多道程序系統(tǒng)基本概念多道：系統(tǒng)內(nèi)存中同時駐留多個作業(yè)多道引入的優(yōu)點：提高CPU利用率提高內(nèi)存和I/O設備利用率提高了系統(tǒng)吞吐量特征多道性、無序性、調(diào)度性多道程序系統(tǒng)需解決的問題處理機管理問題內(nèi)存管理問題I/O管理問題文件管理問題作業(yè)管理問題操作系統(tǒng)功能處理機管理存儲器管理設備管理文件管理用戶接口處理機管理完成多個作業(yè)運行時對處理機資源的分配調(diào)度等功能。處理機調(diào)度的單

3、位可為進程或線程。進程控制：創(chuàng)建、撤銷、控制進程的狀態(tài)轉換 進程同步:協(xié)調(diào)，互斥訪問臨界資源，協(xié)調(diào)執(zhí)行進度進程通信：進程間的信息交換進程調(diào)度：按一定算法從進程就緒隊列中選出一個進程，把處理機分配給它，使之運行存儲管理管理目標：提高利用率、方便用戶使用、提供足夠的存儲空間、方便進程并發(fā)運行。內(nèi)存分配：靜態(tài)分配/動態(tài)分配；連續(xù)分配/非連續(xù)分配內(nèi)存保護：系統(tǒng)內(nèi)存空間、用戶內(nèi)存空間內(nèi)存映射：邏輯地址物理地址內(nèi)存擴充：虛擬存儲技術設備管理設備管理的目標：為用戶程序分配I/O設備、完成用戶程序請求的I/O操作、提高CPU與I/O設備利用率、方便的設備使用設備分配設備處理（操作）：啟動設備，中斷處理設備獨立

4、性和虛擬設備緩沖管理文件系統(tǒng)管理（信息管理）文件管理的任務：管理用戶文件和系統(tǒng)文件、管理文件的存儲空間、保證文件數(shù)據(jù)的安全、方便用戶使用文件存儲空間的管理：文件的物理組織、空閑磁盤空間的管理目錄管理讀寫管理與保護用戶接口目標：提供一個友好的用戶訪問操作系統(tǒng)的接口。命令接口聯(lián)機脫機程序接口圖形接口操作系統(tǒng)基本概念進程管理設備管理作業(yè)管理用戶接口存儲管理文件管理操作系統(tǒng)定義OS特征與分類硬件運行環(huán)境OS結構設計研究OS的觀點多道程序設計進程基本概念同步互斥進程調(diào)度進程通信進程死鎖設備分類設備獨立性I/O軟件組成設備分配虛設備技術緩沖技術通道技術磁盤調(diào)度文件基本概念磁盤結構文件目錄文件系統(tǒng)使用文件系統(tǒng)安全外存空間管