进程管理包括,操作系统理论上由哪几个部分组成?
进程管理包括,操作系统理论上由哪几个部分组成?详细介绍
本文目录一览: 操作系统理论上由哪几个部分组成?
从专业角度回答:包括输入输出系统、数据处理系统、数据存储系统三大部分。
显示器属于输出系统的一种,音箱声卡也属于输出系统的一种,CPU和GPU都属于数据处理系统的一种。
操作系统通常由四个基本部分组成,包括:
进程管理(Process Management):负责对进程的管理和调度,从而保证系统资源的高效利用和程序的正确运行。
存储管理(Memory Management):负责对内存的管理和分配,从而为进程提供必要的内存空间。
文件管理(File Management):负责对磁盘和其他存储设备的管理和操作,提供文件的创建、读取、修改、删除等功能。
设备管理(Device Management):负责对计算机硬件设备的管理和控制,提供联机设备的驱动、缓冲、中断处理、外设管理等功能。
在这些基本部分的基础上,操作系统还可以提供多种系统服务和应用程序,例如网络协议、安全服务、界面设计等,以增强计算机的功能和用户的体验。
操作系统的五大功能
操作系统的五大功能:进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理、用户界面。
1、进程管理
操作系统负责管理计算机中的进程,包括创建、终止、调度和切换进程。它确保多个进程之间的合理共享和分配计算机资源,如处理器时间、内存和输入/输出设备。
2、内存管理
操作系统管理计算机的内存资源,包括分配和回收内存空间,以及处理虚拟内存。它通过内存管理单元(MMU)来实现对内存的访问和保护,确保不同进程之间的内存隔离和安全性。
3、文件系统管理
操作系统负责管理计算机中的文件系统,包括存储、组织和访问文件。它提供了文件的创建、读取、写入和删除等基本操作,并管理文件的权限和保护,以确保数据的安全性和完整性。
4、设备管理
操作系统管理计算机中的物理和虚拟设备,包括输入/输出设备、网络接口等。它负责设备的初始化、驱动程序的加载和管理,以及处理设备的请求和中断。
5、用户界面
操作系统提供用户与计算机系统之间的交互界面,使用户能够通过命令行界面或图形用户界面(GUI)来执行操作和访问系统功能。用户界面使用户能够方便地与计算机进行交互和操作。
计算机操作系统的五大管理功能
计算机操作系统的五大管理功能
随着计算技术和大规模集成电路的发展,微型计算机迅速发展起来。下面是关于计算机操作系统的五大管理功能,希望大家认真阅读!
操作系统可以分为五大管理功能部分:
1)设备管理:主要是负责内核与外围设备的数据交互,实质是对硬件设备的管理,包括对输入输出设备的分配,初始化,维护与回收等。例如管理音频输入输出。
2)作业管理:这部分功能主要是负责人机交互,图形界面或者系统任务的管理。
3)文件管理:这部分功能涉及文件的逻辑组织和物理组织,目录结构和管理等。从操作系统的`角度来看,文件系统是系统对文件存储器的存储空间进行分配,维护和回收,同时负责文件的索引,共享和权限保护。而从用户的角度来说,文件系统是按照文件目录和文件名来进行存取的。
4)进程管理:说明一个进程存在的唯一标志是pcb(进程控制块),负责维护进程的信息和状态。进程管理实质上是系统采取某些进程调度算法来使处理合理的分配给每个任务使用。
5)存储管理:数据的存储方式和组织结构。
操作系统的类型的特点
1)批处理系统:首先,用户提交完作业后并在获得结果之前不会再与操作系统进行数据交互,用户提交的作业由系统外存储存为后备作业;数据是成批处理的,有操作系统负责作业的自动完成;支持多道程序运行。
2)分时操作系统:首先交互性方面,用户可以对程序动态运行时对其加以控制;支持多个用户登录终端,并且每个用户共享CPU和其他系统资源。
3)实时操作系统:会有时钟管理,包括定时处理和延迟处理。实时性要求比较高,某些任务必须优先处理,而有些任务则会被延迟调度完成。
4)网络操作系统:网络操作系统主要有几种基本功能
(1)网络通信:负责在源主机与目标主机之间的数据的可靠通信,这是最基本的功能。
(2)网络服务:系统支持一些电子邮件服务,文件传输,数据共享,设备共享等。
(3)资源管理:对网络中共享的资源进行管理,例如设置权限以保证数据源的安全性。
(4)网络管理:主要任务是实现安全管理,例如通过“存取控制”来确保数据的存取安全性,通过“容错性”来保障服务器故障时数据的安全性。
(5)支持交互操作:在客户/服务器模型的LAN环境下,多种客户机和主机不仅能与服务器进行数据连接通信,并且可以访问服务器的文件系统
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什么是进程管理?
进程管理管理着电脑当前所应用的所有程序和监控它们所使用的内存状况和cpu的负何,可以通过它关闭这些程序。
进程管理是指计算机的作业调度、页面调度、各种算法等、具体的不同操作系统规定的进程管理内容都不一样,如LINUX操作系统就还包括资源管理,而XP系统就不一样
Linux如何进行进程调度?引入线程机制后,进程管理内容包括哪些?
进程调度的算法有很多,简单来说就是每个进程都有一个自己的时间片,时间到了,就会被挂起,然后系统挑选下一个合适的进程来执行。至于谁合适,那就要看算法了,优先级,是不是饥饿,I/O型还是运算型,都要考虑的。
调度算法比较复杂庞大,不是这里说的清楚的。
进程切换的过程大概就是保存当前上下文,也就是各种寄存器的状态,包括指令寄存器。然后把下一个进程的上下文加载上来。
有了线程机制之后,进程管理主要管理线程之间的数据共享,管理进程地址空间,进程的交换空间。因为这些资源是属于进程的,线程之间是共享的。
? 现代操作系统调度基本是围绕线程进行的,进程更多的是起到资源管理分配的作用。
操作系统的主要功能包括哪几个方面
操作系统的主要功能包括以下这些:进程管理:其工作主要是进程调度,在单用户单任务的情况下,处理器仅为一个用户的一个任务所独占,进程管理的工作十分简单。但在多道程序或多用户的情况下,组织多个作业或任务时,就要解决处理器的调度、分配和回收等问题。存储管理:主要是对内存的分配、保护和扩充,主要包括存储分配、存储共享、存储保护、存储扩张。设备管理:设备分配、设备传输控制、设备独立性,对所有输人、输出设备的管理,保证设备的正常使用。文件管理:文件存储空间的管理、目录管理、文件操作管理、文件保护。主要涉及文件的逻辑组织和物理组织,目录的结构和管理。作业管理:是负责处理用户提交的任何要求,为用户提供一个友好的环境,方便用户组织自己的工作流程。
操作系统--进程管理
进程实体=PCB(process control block)+程序段+数据段 PCB,用于描述进程的基本情况和运行状态。创建进程=创建对应进程的PCB;撤销进程=撤销对应的PCB。 PCB是进程存在的唯一标志
1.创建态 2. 就绪态 3. 运行态 4. 阻塞态 5.运行态 除了五状态还有七状态。
重点在于就绪态、运行态、阻塞态之间的转换 1.就绪态的进程被调度后,获得处理机资源,变为运行态。 2.运行态的进程在时间片用完后,让出处理机,转换为就绪态。 3.进程请求某一资源时,资源无法分配或等待某一事件发生,进程由运行态变为阻塞态 4.当阻塞态的进程等待的资源和事件得带满足,进程由阻塞态变为就绪态
1.共享存储:通信进程之间存在可直接访问的共享空间,通过对共享空间进行读写操作实现通信 2.消息传递:以格式化的信息为单位,通过发送消息和接受消息两个原语实现 3.管道通信:共享存储的优化和发展,时一种半双工的通行方式。
1.进程时资源分配和拥有的基本单位;线程自己不拥有资源,但可以访问所属进程所拥有的资源。 2.在没有引入线程的操作系统中进程是调度的基本单位;引入线程后,线程是调度的基本单位。 3.进程切换开销较大;线程切换开销很小。 4.进程的地址空间之间互相独立;同一进程的各线程间共享进程的地址空间。
用户级:线程的创建、撤销、同一进程的线程的切换都要在用户空间中实现。线程阻塞会导致整个进程阻塞。 内核级:线程的创建、撤销、切换都在内核空间实现。系统开销大
1.作业调度(高级调度):内存与辅存之间的调度,每个作业只调度一次,调出一次。 2.内存调度(中级调度):将暂时不能运行的进程调至外存等待。 3.进程调度(低级调度) 作业调度为进程活动做准备,进程调度使进程正常活动起来,中级调度将暂时不用的进程挂起。
1.先来先服务 2.短作业优先 3.优先级调度算法 4.高响应比优先 5. 时间片轮转调度算法 6. 多级反馈队列调度算法
1.空闲让进 2.忙则等待 3.有限等待 4.让权等待
1.单标志法 2.双标志法先检查:违背忙则等待 3.双标志法后检查:违背空闲让进,有限等待 4.皮特森算法:违背让权等待
1.中断屏蔽方法:简单、高效,但不适用于多处理机 2.硬件指令方法:TSL(TestAndSet)指令:原子操作,读出指定标志后,把标志设为真 && Swap指令:原子操作,交换两个字的内容。
P操作可以理解为资源减一,资源不够就加入等待队列 V操作可以理解为资源数加一,如果有队列,就将资源分给正在等待的队列 1. 同步问题 :a事件---V-------------------P--->b事件 2. 互斥问题 :P----->互斥事件----->V
为了解决大量分散的同步操作给系统管理带来了麻烦,因此引入了管程的概念。 管程是一种代表共享资源的数据结构,包括对该共享数据结构进行操作
1.生产者-消费者问题 2.读者-写者问题 3.哲学家进餐问题 4.吸烟者问题
定义:多个进程因竞争资源而造成的互相等待的僵局 产生条件:1.互斥 2.不剥夺 3.请求并保持 4.循环等待 死锁的处理:1.死锁预防 2.避免死锁 3.死锁的检测及解除
破坏产生死锁的四个条件任意一个。
银行家算法
通过资源分配图是否产生死锁,然后采取措施解除死锁,包括:1.资源剥夺法 2.撤销进程法 3.进程回退法
计算机系统管理包括哪些基础内容
通常,计算机系统管理包括以下基础内容:硬件、软件、系统软件、数据库存取、操作日志记录等 。
此外,信息系统的五个基本功能是输入、存储、处理、输出和控制。
计算机系统管理包括的基础内容:作业管理、文件管理、存储管理、设备管理、进程管理。
1、作业管理,包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。
2、文件管理,又称为信息管理。
3、存储管理,实质是对存储“空间”的管理,主要指对主存的管理。
4、设备管理,实质是对硬件设备的管理,其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收。
5、进程管理,说明一个进程存在的唯一标志是pcb(进程控制块),负责维护进程的信息和状态。进程管理实质上是系统采取某些进程调度算法来使处理合理的分配给每个任务使用。
培养目标
培养具有良好的道德与修养,遵守法律法规,具有社会和环境意识,掌握数学与自然科学基础知识以及与计算系统相关的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法,具备包括计算思维在内的科学思维能力和设计计算解决方案、实现基于计算原理的系统的能力。
能清晰表达,在团队中有效发挥作用,综合素质良好,能通过继续教育或其他的终身学习途径拓展自己的能力,了解和紧跟学科专业发展,在计算系统研究、开发、部署与应用等相关领域具有就业竞争力的高素质专门技术人才。
进程管理的功能包括什么
WINDOWS操作系统的主要功能:
操作系统是用户与计算机硬件之间的接口,操作系统是对计算机硬件系统的第一次扩充,用户通过操作系统来使用计算机系统。换句话来说,操作系统紧靠着计算机硬件并在其基础上提供了许多新的设施和能力,从而使得用户能够方便、可靠、安全、高效地操纵计算机硬件和运行自己的程序。例如,改造各种硬件设施,使之更容易使用;提供原语或系统调用,扩展机器的指令系统;而这些功能到目前为止还难于由硬件直接实现。操作系统还合理组织计算机的工作流程,协调各个部件有效工作,为用户提供一个良好的运行环境。经过操作系统改造和扩充过的计算机不但功能更强,使用也更为方便,用户可以直接调用操作系统提供的许多功能,而无需了解许多软硬件使用细节。
操作系统可以提供虚拟计算机(Virtual Machine)。许多年以前,人们就认识到必须找到某种方法把硬件的复杂性与用户隔离开来,经过不断的探索和研究,目前采用的方法是在计算机裸机上加上一层又一层的软件来组成整个计算机系统,同时,为用户提供一个容易理解和便于程序设计的接口。在操作系统中,类似地把硬件细节隐藏并把它与用户隔离开来的情况处处可见,例如:I/O管理软件、文件管理软件、窗口软件向用户提供了一个越来越方便的使用I/O功能的方法。由此可见,每当在计算机上复盖一层软件,提供了一种抽象,系统的功能便增加一点,使用就更加方便一点,用户可用的运行环境就更加好一点。所以,当计算机上复盖了操作系统后,便为用户提供了一台功能显著增强,使用更加方便,效率明显提高的机器。
操作系统还是计算机系统的资源管理者。在计算机系统中,能分配给用户使用的各种硬件和软件设施总称为资源。资源包括两大类:硬件资源和信息资源。其中,硬件资源分为处理器、存储器、I/O设备等,I/O设备又分为输入型设备、输出型设备和存储型设备;信息资源则分为程序和数据等。操作系统的重要任务之一是有序地管理计算机中的硬件、软件资源,跟踪资源使用状况,满足用户对资源的需求,协调各程序对资源的使用冲突,为用户提供简单、有效的资源使用方法,最大限度地实现各类资源的共享,提高资源利用率,从而使得计算机系统的效率有很大提高。
资源管理是操作系统的一项主要任务,而控制程序执行、扩充及其功能、屏蔽使用细节、方便用户使用、组织合理工作流程、改善人机界面等等都可以从资源管理的角度去理解。下面就从资源管理的观点来看操作系统具有的几个主要功能。
1、处理机管理
处理器管理的第一项工作是处理中断事件,硬件只能发现中断事件,捕捉它并产生中断信号,但不能进行处理。配置了操作系统,就能对中断事件进行处理。
处理器管理的第二项工作是处理器调度。在单用户单任务的情况下,处理器仅为一个用户的一个任务所独占,处理器管理的工作十分简单。但在多道程序或多用户的情况下,组织多个作业或任务执行时,就要解决处理器的调度、分配和回收等问题。近年来设计出各种各样的多处理器系统,处理器管理就更加复杂。为了实现处理器管理的功能,操作系统引入了进程(process)的概念,处理器的分配和执行都是以进程为基本单位;随着并行处理技术的发展,为了进一步提高系统并行性,使并发执行单位的粒度变细,操作系统又引入了线程(Thread)的概念。对处理器的管理最总归结为对进程和线程的管理,包括: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)处理器调度,又分高级调度,中级调度,低级调度等;6)线程控制和管理。
正是由于操作系统对处理器的管理策略不同,其提供的作业处理方式也就不同,例如,批处理方式、分时处理方式、实时处理方式等等。从而,呈现在用户面前,成为具有不同性质和不同功能的操作系统。
2、存储管理
存储管理的主要任务是管理存储器资源,为多道程序运行提供有力的支撑。存储管理的主要功能包括:1)存储分配。存储管理将根据用户程序的需要给它分配存储器资源。2)存储共享。存储管理能地让主存中的多个用户程序实现存储资源的共享,以提高存储器的利用率。3)存储保护。存储管理要把各个用户程序相互隔离起来互不干扰,更不允许用户程序访问操作系统的程序和数据,从而保护用户程序存放在存储器中的信息不被破坏。4)存储扩充。由于物理内存容量有限,难于满足用户程序的需求,存储管理还应该能从逻辑上来扩充内存储器,为用户提供一个比内存实际容量大得多的编程空间,方便用户的编程和使用。
操作系统的这一部分功能与硬件存储器的组织结构和支撑设施密切相关,操作系统设计者应根据硬件情况和用户使用需要,采用各种相应的有效存储资源分配策略和保护措施。
3、设备管理
设备管理的主要任务是管理各类外围设备,完成用户提出的I/O请求,加快I/O信息的传送速度,发挥I/O设备的并行性,提高I/O设备的利用率;以及提供每种设备的设备驱动程序和中断处理程序,向用户屏蔽硬件使用细节。为实现这些任务,设备管理应该具有以下功能:1)提供外围设备的控制与处理;2)提供缓冲区的管理;3)提供外围设备的分配;4)提供共享型外围设备的驱动;5)实现虚拟设备。
4、文件管理
上述三种管理是针对计算机硬件资源的管理。文件管理则是对系统的信息资源的管理。在现代计算机中,通常把程序和数据以文件形式存储在外存储器上,供用户使用,这样,外存储器上保存了大量文件,对这些文件如不能采取良好的管理方式,就会导致混乱或破坏,造成严重后果。为此,在操作系统中配置了文件管理,它的主要任务是对用户文件和系统文件进行有效管理,实现按名存取;实现文件的共享、保护和保密,保证文件的安全性;并提供给用户一套能方便使用文件的操作和命令。具体来说,文件管理要完成以下任务:1)提供文件逻辑组织方法;2)提供文件物理组织方法;3)提供文件的存取方法;4)提供文件的使用方法;5)实现文件的目录管理;6)实现文件的存取控制;7)实现文件的存储空间管理。
5、网络与通信管理
计算机网络源于计算机与通信技术的结合, 近二十年来, 从单机与终端之间的远程通信, 到今天全世界成千上万台计算机联网工作, 计算机网络的应用已十分广泛。联网操作系统至少应具有以下管理功能:1)网上资源管理功能。计算机网络的主要目的之一是共享资源,网络操作系统应实现网上资滚源的共享, 管理用户应用程序对资源的访问, 保证信息资源的安全性和一致性。2)数据通信管理功能。计算机联网后, 站点之间可以互相传送数据, 进行通信, 通过通信软件, 按照通信协议的规定, 完成网络上计算机之间的信息传送。3)网络管理功能。包括: 故障管理、安全管理、性能管理、记帐管理和配置管理。
6、用户接口
为了使用户能灵活、方便地使用计算机和操作系统,操作系统还提供了一组友好的用户接口,包括:1)程序接口;2)命令接口;3)图形接口。