操作系统---(3)操作系统的功能组成
(1)计算机系统的"大管家"
管理对象:
管理用户
管理系统中所有软硬件资源
- 硬件资源——处理器,存储器,I/O设备等
- 软件资源——程序和数据
管理目标: 充分发挥资源效率,甚至虚拟扩充资源性能,更快更好的尾用户程序服务
(2)操作系统的主要管理功能
-
用户和接口管理(负责用户身份核准,操作权限管理以及各种人机接口的实现)
1. 用户管理
2. 用户组管理
3. 联机接口管理
4. 脱机接口管理
5. 程序级接口管理 -
处理机管理(进程管理:围绕CPU的调度,负责管理,控制用户程序的动态执行过程)
1. 进程控制和管理
2. 进程同步和互斥
3. 进程通信
4. 进程死锁
5. 线程控制合管理
6. 四级调度 -
存储管理(负责为正在运行的程序分配内存空间, 并实现地址和空间有关的管理功能。)
1. 内存分配
2. 地址转换
3. 存储保护
4. 内存共享
5. 存储扩充 -
设备管理(负责外存和I/O设备的分配、驱动和调度控制,以及实现外设读写的|相关机制。)
1. 设备的分配和回收;
2. 设备的驱动调度;
3. 实现逻辑设备到物理设备之间的映射;
4. 提供设备中断处理;
5. 提供缓冲区管理;
6. 实现虚拟设备。 -
文件管理(负责文件的建立、存取、目录管理、共享保护以及文件存储空间的 管理。)
1. 提供文件的逻辑组织方法;
2. 提供文件的物理组织方法;
3. 提供文件的存取和使用方法;
4. 实现文件的目录管理;
5. 实现文件的共享和安全性控制;
6. 实现文件的存储空间管理。 - 网络与通信管理等
(3)操作系统内核
内核(kernel)
- 内核(kernel)是作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作的一组程序。 如 时钟管理、CPU调度、内存分配等。
- 内核通常驻留在内核空间,运行于核心态,具有访问硬设备和所有主存空间的权限。
内核的属性
- 内核是由中断驱动的
- 内核是不可抢占的
- 内核可以在屏蔽中断状态下执行
- 内核可以使用特权指令
内核分类:
单内核
微内核
(4)PC机DOS操作系统启动过程
- 加电,CPU执行 只读存储器ROM中的- -个称为BI0S的程序模块。|该模块中的“硬件诊断程序”投入运行,检查硬件配置和设备状态,并在屏幕上显示内存容量和各个设备的连接情况。
- 外存储器上的“操作系统引导程序”被自动写|制权交给内核。入内存。立|制权交给内核。即投入运行,把操作系统的内核部分- - -装入内存中,并将CPU控
- 内核运行做- -些必要的初始化工作,比如,内存分区、建立链表,创建必须的系统进程等。
- 系统安排停当后显示系统提示符,并执行“CPU闲逛”程序,等待用户到来。