計(jì)算機(jī)專業(yè)課程河海大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院操作系統(tǒng)教程姓名：張鵬程郵箱：pchzhang@勤學(xué)樓4515課程要求C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理等平時(shí)成績(jī)+考試成績(jī)(30%vs70%)平時(shí)成績(jī)：到課率+作業(yè)平時(shí)答疑時(shí)間：周一、周二下午5點(diǎn)前（無(wú)特殊事情都在）1.1 操作系統(tǒng)概觀1.1.1操作系統(tǒng)的定義和目標(biāo)1.1.2操作系統(tǒng)的資源管理技術(shù)1.1.3操作系統(tǒng)的作用與功能1.1.3操作系統(tǒng)的主要特性1.1.1操作系統(tǒng)的定義和目標(biāo)給操作系統(tǒng)下定義是困難的，至今沒(méi)有一個(gè)能公認(rèn)的統(tǒng)一說(shuō)法以下列舉了現(xiàn)今操作系統(tǒng)教材中常見(jiàn)的幾種觀察操作系統(tǒng)的角度定義(續(xù))自頂向下的角度，操作系統(tǒng)是裸機(jī)上的第一層軟件，是對(duì)機(jī)器的第一次擴(kuò)展，為用戶提供了一臺(tái)與實(shí)際硬件等價(jià)的虛擬機(jī)

自底向上的角度，操作系統(tǒng)是資源管理，在相互競(jìng)爭(zhēng)的程序之間有序地控制對(duì)處理器、存儲(chǔ)器以及其他I/O接口設(shè)備的分配定義(續(xù))從軟件分類角度看，操作系統(tǒng)是最基本的系統(tǒng)軟件，它控制著計(jì)算機(jī)所有的資源并提供應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的接口從系統(tǒng)管理員角度看，操作系統(tǒng)合理地組織管理了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作流程，使之能為多個(gè)用戶提供安全高效的計(jì)算機(jī)資源共享從程序員角度看（即從操作系統(tǒng)產(chǎn)生的角度），操作系統(tǒng)是將程序員從復(fù)雜的硬件控制中解脫出來(lái)，并為軟件開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)虛擬機(jī)，從而能更方便的進(jìn)行程序設(shè)計(jì)定義(續(xù))從一般用戶角度看，操作系統(tǒng)為他們提供了一個(gè)良好的交互界面，使得他們不必了解有關(guān)硬件和系統(tǒng)軟件的細(xì)節(jié)，就能方便地使用計(jì)算機(jī)從硬件設(shè)計(jì)者看，操作系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能擴(kuò)展提供了支撐平臺(tái)，使硬件系統(tǒng)與應(yīng)用軟件產(chǎn)生了相對(duì)獨(dú)立性，可以在一定范圍內(nèi)對(duì)硬件模塊進(jìn)行升級(jí)和添加新硬件，而不會(huì)影響原先應(yīng)用軟件本書觀點(diǎn)：

操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡(jiǎn)稱OS）是管理系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、改善人機(jī)界面、提供各種服務(wù)、合理組織計(jì)算機(jī)工作流程和為用戶有效使用計(jì)算機(jī)提供良好運(yùn)行環(huán)境的一種系統(tǒng)軟件其他觀點(diǎn)：操作系統(tǒng)：是一組控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，合理對(duì)各類作業(yè)進(jìn)行調(diào)度，以及方便用戶使用的程序的集合

定義(續(xù))方便用戶使用OS提供了用戶與計(jì)算機(jī)硬件之間的友善接口OS向用戶提供的應(yīng)用接口要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地簡(jiǎn)單于硬件向用戶提供的接口若只有硬件，則用戶使用不便擴(kuò)充機(jī)器功能OS作為軟件賦予了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以比計(jì)算機(jī)硬件更強(qiáng)大的功能沒(méi)有OS，只有硬件的計(jì)算機(jī)難以展現(xiàn)出強(qiáng)大的功能配置操作系統(tǒng)的目標(biāo)配置操作系統(tǒng)的目標(biāo)（續(xù)）管理各類資源OS代替人來(lái)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件資源。慢速的人工操作管理高速的系統(tǒng)硬件資源及龐大的軟件資源將會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間且極易出錯(cuò)，甚至難以實(shí)現(xiàn)這種管理提高系統(tǒng)效率OS代替人實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化管理構(gòu)筑開(kāi)放環(huán)境開(kāi)放環(huán)境的含義：遵循有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；支持體系結(jié)構(gòu)的可伸縮性和可擴(kuò)展性；支持應(yīng)用程序在不同平臺(tái)上的可移植性和可互操作性

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件：包括中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等基本部分軟件：包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可看作一個(gè)層式結(jié)構(gòu)：…用戶1用戶2用戶3用戶4用戶n財(cái)務(wù)系統(tǒng)航空訂票上網(wǎng)瀏覽電子商務(wù)科學(xué)計(jì)算（應(yīng)用程序）編譯程序匯編程序編輯程序數(shù)據(jù)庫(kù)（系統(tǒng)程序）操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件……操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置(續(xù))計(jì)算機(jī)硬件層操作系統(tǒng)賴以工作的基礎(chǔ)，也是操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以使用的功能和資源

操作系統(tǒng)層對(duì)硬件作擴(kuò)充和改造，提供了操作系統(tǒng)接口，為編譯程序、編輯程序、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)者提供有力支撐。操作系統(tǒng)還要做資源的調(diào)度和分配，信息的存取和保護(hù)，并發(fā)活動(dòng)的協(xié)調(diào)和控制等許多工作

操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置(續(xù))操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置(續(xù))系統(tǒng)程序?qū)咏⒃诓僮飨到y(tǒng)改造和擴(kuò)充過(guò)的機(jī)器上，提供擴(kuò)展指令集，實(shí)現(xiàn)各種語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和其他系統(tǒng)程序。提供種類繁多的實(shí)用程序，如鏈接裝配程序、庫(kù)管理程序、診斷排錯(cuò)程序、分類/合并程序等供用戶使用操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置(續(xù))應(yīng)用程序?qū)咏鉀Q用戶不同的應(yīng)用問(wèn)題，應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者借助程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)表達(dá)應(yīng)用問(wèn)題，開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用程序，操作系統(tǒng)和硬件組成了一個(gè)運(yùn)行平臺(tái)，其他軟件都運(yùn)行在這個(gè)平臺(tái)上1.1.2操作系統(tǒng)的資源管理技術(shù)1.資源管理

2.操作系統(tǒng)中的基礎(chǔ)抽象---進(jìn)程、虛存和文件3.虛擬計(jì)算機(jī)1.資源管理操作系統(tǒng)的主要任務(wù)之一就是對(duì)資源進(jìn)行管理物理資源有限物理資源在硬件實(shí)現(xiàn)上的復(fù)雜性操作系統(tǒng)將物理計(jì)算機(jī)的功能加以擴(kuò)展，使之成為接口好、功能強(qiáng)、效率高、易使用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，稱為虛擬機(jī)在虛擬機(jī)上運(yùn)行的程序稱為進(jìn)程資源管理的主要技術(shù)資源復(fù)用資源虛化資源抽象組合使用抽象和虛化技術(shù)資源復(fù)用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理資源寶貴并且稀有系統(tǒng)內(nèi)有多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)使用資源操作系統(tǒng)讓眾多進(jìn)程共享有限的物理資源稱為資源復(fù)用空分復(fù)用共享時(shí)分復(fù)用共享空分復(fù)用共享空分復(fù)用共享資源可以進(jìn)一步分割成更多和更小的單位供進(jìn)程使用例子主存輔助存儲(chǔ)器時(shí)分復(fù)用共享時(shí)分復(fù)用共享資源不能進(jìn)一步分割成更多和更小的單位供進(jìn)程使用進(jìn)程可以在一個(gè)時(shí)間片內(nèi)以獨(dú)占方式使用整個(gè)物理資源例子處理器磁帶機(jī)資源復(fù)用小結(jié)進(jìn)程能夠空分復(fù)用主存資源進(jìn)入主存進(jìn)程可以時(shí)分復(fù)用處理器以執(zhí)行代碼共享硬件的技術(shù)稱為多道程序設(shè)計(jì)資源虛化虛化（虛擬性）：一種有效的資源管理技術(shù)本質(zhì)是對(duì)資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化、模擬或整合把一個(gè)物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬌系亩鄠€(gè)對(duì)應(yīng)物虛化和空分復(fù)用比較空分復(fù)用所分割的是實(shí)際存在的物理資源虛化則實(shí)現(xiàn)假想的虛擬同類資源虛化技術(shù)可以解決某類物理資源數(shù)量不足的難題虛化技術(shù)能夠?yàn)閼?yīng)用程序提供更易于使用、高效的虛擬資源，并創(chuàng)建更好的運(yùn)行環(huán)境資源虛化（續(xù)）若干虛化例子基于物理內(nèi)存的虛擬內(nèi)存虛化外部設(shè)備（SPOOLing技術(shù)）虛擬文件系統(tǒng)窗口技術(shù)信道多路復(fù)用技術(shù)資源抽象資源復(fù)用和資源虛化的主要目標(biāo)是解決物理資源數(shù)量不足的問(wèn)題資源抽象則用于處理系統(tǒng)的復(fù)雜性，重點(diǎn)解決資源的易用性指通過(guò)創(chuàng)建軟件來(lái)屏蔽硬件資源的物理特性和接口細(xì)節(jié)簡(jiǎn)化對(duì)硬件資源的操作、控制和使用不考慮物理細(xì)節(jié)對(duì)資源執(zhí)行操作資源抽象（續(xù)）例子面向進(jìn)程而不是面向處理器面向文件而不是面向硬盤面向窗口而不是面向屏幕面向虛擬機(jī)而不是物理計(jì)算機(jī)資源抽象（續(xù)）從某個(gè)物理設(shè)備輸出一組字符首先了解其硬件接口：控制、狀態(tài)和數(shù)據(jù)寄存器反復(fù)讀取其狀態(tài)寄存器了解設(shè)備的狀態(tài)至設(shè)備準(zhǔn)備好則寫入數(shù)據(jù)寄存器發(fā)出“輸出”命令至控制寄存器進(jìn)行控制輸出資源抽象（續(xù)）使用資源抽象技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（隱蔽物理設(shè)備細(xì)節(jié)）再定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的軟件接口（即系統(tǒng)調(diào)用）應(yīng)用程序就不必關(guān)心設(shè)備物理細(xì)節(jié)資源抽象（續(xù)）資源抽象技術(shù)也可用于定義和構(gòu)造多層軟件以磁盤設(shè)備為例把信息塊從主存寫入磁盤需要執(zhí)行下列及其指令：Load(block,length,device)Seek(device,track)Out(device,sector)一個(gè)簡(jiǎn)單的抽象，系統(tǒng)調(diào)用write()Voidwrite(char*block,intlength,intdevice,inttrack,intsector)一個(gè)更高層次的抽象intfprint(fileID,“%s”,datum)資源抽象（續(xù)）數(shù)據(jù)輸入/輸出也依賴于多層抽象使用文件類系統(tǒng)調(diào)用來(lái)使用文件執(zhí)行I/O操作時(shí)文件類系統(tǒng)調(diào)用外部設(shè)備的抽象（設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）組合使用資源抽象和虛化技術(shù)對(duì)于某一類資源，往往同時(shí)實(shí)施抽象和虛化技術(shù)打印機(jī)既配置打印函數(shù)（設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）又實(shí)施SPOOLing技術(shù)顯示器既提供輸出函數(shù)又使用窗口軟件2.操作系統(tǒng)中的基礎(chǔ)抽象計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理資源分為：計(jì)算類處理器主存存儲(chǔ)接口類輔助存儲(chǔ)器外部設(shè)備操作系統(tǒng)中的基礎(chǔ)抽象（續(xù)）為了方便對(duì)資源的管理和使用進(jìn)程抽象虛存抽象文件抽象其他資源抽象進(jìn)程抽象進(jìn)程：是對(duì)于進(jìn)入主存的當(dāng)前運(yùn)行程序在處理器上操作的狀態(tài)集的一個(gè)抽象理論上每個(gè)進(jìn)程都是獨(dú)立執(zhí)行的單元，運(yùn)行時(shí)至少需要處理器和主存實(shí)際上，若干進(jìn)程時(shí)分或空分復(fù)用這些資源虛存抽象物理內(nèi)存被抽象成虛擬主存，每個(gè)進(jìn)程獨(dú)占一個(gè)碩大的虛存空間虛存通過(guò)對(duì)主存和磁盤的管理來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的虛擬主存中的內(nèi)容存儲(chǔ)在磁盤上主存作為磁盤的高速緩存文件抽象為了方便對(duì)磁盤、磁帶、光盤等存儲(chǔ)設(shè)備的使用，通常將其抽象使得所存放的信息可以表示為一個(gè)命名的邏輯字節(jié)流-----文件文件是磁盤等設(shè)備的抽象文件抽象對(duì)于信息的存儲(chǔ)、檢索、更新、共享和保護(hù)帶來(lái)很多好處文件抽象（續(xù)）文件抽象也是操作系統(tǒng)對(duì)磁盤設(shè)備進(jìn)行多層次抽象的結(jié)果第一層抽象：從磁盤到分區(qū)第二層抽象：從分區(qū)到扇區(qū)第三層抽象：從扇區(qū)到簇第四層抽象：從簇到文件系統(tǒng)分區(qū)簇序列被分為：超級(jí)塊、inode區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)基礎(chǔ)抽象小結(jié)操作系統(tǒng)擔(dān)負(fù)兩項(xiàng)基本任務(wù)防止硬件資源被失控的應(yīng)用程序?yàn)E用屏蔽復(fù)雜的硬件操作細(xì)節(jié)設(shè)備主存處理器文件抽象

虛存抽象

進(jìn)程抽象

圖1.2操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)抽象其他抽象操作系統(tǒng)對(duì)其他低層硬件資源也進(jìn)行抽象如中斷時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)接口一些沒(méi)有特定基礎(chǔ)硬件的軟件資源也可被抽象消息信號(hào)量共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.虛擬計(jì)算機(jī)虛擬計(jì)算機(jī)是一臺(tái)抽象計(jì)算機(jī)，是配備了現(xiàn)代操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)一臺(tái)以操作系統(tǒng)語(yǔ)言（系統(tǒng)調(diào)用）為機(jī)器語(yǔ)言的操作系統(tǒng)虛擬機(jī)對(duì)于安裝了c語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)，就是一臺(tái)以c為機(jī)器語(yǔ)言的虛擬機(jī)配備了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)后則為用戶提供了可互相通信的一組虛擬機(jī)配置了分布式操作系統(tǒng)則為用戶提供了一臺(tái)具有分布計(jì)算能力的虛擬機(jī)虛處理器虛存虛輔存虛設(shè)備虛擬機(jī)進(jìn)程P1虛處理器虛存虛輔存虛設(shè)備虛擬機(jī)進(jìn)程Pn操作系統(tǒng)資源管理（復(fù)用、虛化、抽象）處理器物理計(jì)算機(jī)I/O設(shè)備I/O設(shè)備主存輔助存儲(chǔ)器圖1.3物理計(jì)算機(jī)仿真成虛擬計(jì)算機(jī)虛擬計(jì)算機(jī)（續(xù)）虛處理器虛擬主存虛擬輔存虛擬設(shè)備虛處理器對(duì)于用戶而言，虛處理器和物理處理器能力相同虛處理器的特點(diǎn)虛處理器沒(méi)有中斷每個(gè)進(jìn)程都有自己的虛處理器虛處理器為進(jìn)程提供功能強(qiáng)大的指令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)虛處理器的技術(shù)時(shí)分復(fù)用調(diào)度切換虛擬主存虛擬主存讓進(jìn)程在獲取和使用主存時(shí)感覺(jué)像擁有整個(gè)計(jì)算機(jī)的主存虛存避免了內(nèi)存和磁盤之間來(lái)回復(fù)制進(jìn)程地址空間對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)無(wú)需考慮物理主存的大小虛擬輔存輔存為信息提供持久性存儲(chǔ)采用空分復(fù)用方法一部分空間用作主存的擴(kuò)充一部分空間用作存放文件有的系統(tǒng)提供多個(gè)虛擬盤虛擬設(shè)備SPOOLing系統(tǒng)提供虛擬打印機(jī)文件系統(tǒng)提供虛擬讀入機(jī)分時(shí)用戶的終端則提供虛擬機(jī)操作員操作系統(tǒng)的作用主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：

1、操作系統(tǒng)作為用戶接口和服務(wù)提供者2、操作系統(tǒng)作為擴(kuò)展及或虛擬機(jī)3、操作系統(tǒng)作為資源的管理者和控制者1.1.3操作系統(tǒng)的作用與功能1、操作系統(tǒng)作為用戶接口和服務(wù)提供者用戶對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的需求和現(xiàn)有硬件功能之間存在巨大差距從內(nèi)部看，操作系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行改造和擴(kuò)充，為應(yīng)用程序提供支持原語(yǔ)系統(tǒng)調(diào)用從外部看，操作系統(tǒng)提供友好的人機(jī)接口，使用戶能夠方便、安全、高效地使用硬件操作系統(tǒng)還能夠合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，協(xié)調(diào)各個(gè)機(jī)器部件有效地工作操作系統(tǒng)的作用(續(xù))操作系統(tǒng)的作用(續(xù))2、OS作為擴(kuò)展機(jī)或虛擬機(jī)OS作為軟件覆蓋在裸機(jī)硬件上，將硬件的復(fù)雜性與用戶隔離開(kāi)來(lái)。軟件賦予了計(jì)算機(jī)以強(qiáng)大的功能，這種強(qiáng)大的功能不是計(jì)算機(jī)硬件本身直接具有的，離開(kāi)了軟件的支持，這種功能將不復(fù)存在（是虛的）

虛擬計(jì)算機(jī)：計(jì)算機(jī)上覆蓋了操作系統(tǒng)后，可以擴(kuò)展基本功能，為用戶提供了一臺(tái)功能顯著增強(qiáng)，使用更加方便，安全可靠性好，效率明顯提高的機(jī)器，稱為虛擬計(jì)算機(jī)，或操作系統(tǒng)虛擬計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的作用(續(xù))3、操作系統(tǒng)作為資源的管理者和控制者在操作系統(tǒng)中，能分配給用戶使用的各種硬件和軟件設(shè)施總稱為資源資源包括兩大類：硬件資源和信息資源硬件資源主要包括：處理器、存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備等信息資源主要包括：程序和數(shù)據(jù)等操作系統(tǒng)課程內(nèi)容的體系結(jié)構(gòu)正是從操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源管理者的角度來(lái)組織和構(gòu)建的操作系統(tǒng)的作用(續(xù))操作系統(tǒng)作為資源的管理者和控制者（續(xù)）為了使應(yīng)用程序能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，操作系統(tǒng)必須對(duì)其分配足夠的資源為了提高效率，操作系統(tǒng)必須支持多道程序設(shè)計(jì)合理調(diào)度和分配各種資源，充分發(fā)揮并行部件的性能，使各種部件和設(shè)備最大限度地執(zhí)行操作和保持忙碌操作系統(tǒng)的作用(續(xù))操作系統(tǒng)既是“管理員”，又是“服務(wù)員”對(duì)內(nèi)作為“管理員”，做好計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件資源的管理、控制與調(diào)度，提高系統(tǒng)效率和資源利用率對(duì)外作為“服務(wù)員”，是用戶和硬件之間的接口和人機(jī)界面，為用戶提供盡可能友善的運(yùn)行環(huán)境和最佳服務(wù)處理機(jī)管理存儲(chǔ)管理設(shè)備管理文件管理網(wǎng)絡(luò)與通信管理用戶接口操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的功能(續(xù))處理器管理：處理器管理有兩個(gè)主要工作處理中斷事件(P68)處理器調(diào)度(P118)操作系統(tǒng)的功能(續(xù))具體包括：進(jìn)程控制和管理(P103)進(jìn)程同步和互斥(P173)進(jìn)程通信和死鎖(P190)線程控制和管理(P106)處理器（進(jìn)程）調(diào)度(P119)高級(jí)（作業(yè)）調(diào)度中級(jí)（中程）調(diào)度低級(jí)（進(jìn)程）調(diào)度操作系統(tǒng)的功能(續(xù))操作系統(tǒng)對(duì)處理器的管理策略不同形成了不同的處理方式批處理方式分時(shí)處理方式實(shí)時(shí)處理方式存儲(chǔ)管理：存儲(chǔ)管理具有四大功能：

存儲(chǔ)分配存儲(chǔ)共享地址轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)保護(hù)存儲(chǔ)擴(kuò)充

操作系統(tǒng)的功能(續(xù))操作系統(tǒng)的功能(續(xù))設(shè)備管理：設(shè)備管理具有以下功能：

提供設(shè)備中斷處理

提供緩沖區(qū)管理提供設(shè)備獨(dú)立性，實(shí)現(xiàn)邏輯設(shè)備到物理設(shè)備之間的映射外圍設(shè)備的分配與回收實(shí)現(xiàn)共享型設(shè)備的驅(qū)動(dòng)調(diào)度

實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備文件管理：文件管理要完成以下任務(wù)：

提供文件邏輯組織方法提供文件物理組織方法提供文件的存取方法提供文件的使用方法實(shí)現(xiàn)文件的目錄管理實(shí)現(xiàn)文件的共享和安全性控制實(shí)現(xiàn)文件的存儲(chǔ)空間管理操作系統(tǒng)的功能(續(xù))網(wǎng)絡(luò)與通信管理：聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)應(yīng)具有以下管理功能：網(wǎng)上資源管理功能數(shù)據(jù)通信管理功能網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括:故障管理安全管理性能管理記帳管理配置管理操作系統(tǒng)的功能(續(xù))操作系統(tǒng)的功能(續(xù))用戶接口：操作系統(tǒng)向用戶提供的一組使用其功能的手段，包括兩大類：程序接口操作接口1.1.4

操作系統(tǒng)的主要特性操作系統(tǒng)主要有四個(gè)基本特征：

并發(fā)性共享性異步性虛擬性并發(fā)性（Concurrence）指兩個(gè)或兩個(gè)以上的事件或活動(dòng)在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生并行性（parallelism）指兩個(gè)或兩個(gè)以上事件或活動(dòng)在同一時(shí)刻發(fā)生

并發(fā)性

并發(fā)性(續(xù))操作系統(tǒng)的并發(fā)性指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)存在若干個(gè)運(yùn)行著的程序（包括操作系統(tǒng)程序和用戶程序），這些程序交替、穿插地執(zhí)行發(fā)揮并發(fā)性能夠消除系統(tǒng)中部件和部件之間的相互等待，有效地改善系統(tǒng)資源的利用率，改進(jìn)系統(tǒng)的吞吐量，提高系統(tǒng)效率并發(fā)性(續(xù))利用并發(fā)技術(shù)可以使多個(gè)I/O設(shè)備同時(shí)輸入輸出，也可使設(shè)備I/O與CPU的計(jì)算同時(shí)進(jìn)行并發(fā)的實(shí)質(zhì)是一個(gè)物理CPU(也可以多個(gè)物理CPU)在若干道程序之間多路復(fù)用，并發(fā)性是對(duì)有限物理資源強(qiáng)制行使多用戶共享以提高效率在多處理器系統(tǒng)中，程序的并發(fā)性不僅體現(xiàn)在宏觀上，而且體現(xiàn)在微觀上，這稱為并行在多道程序環(huán)境下，并行性使多個(gè)程序同一時(shí)刻可在不同CPU上同時(shí)執(zhí)行并行的事件或活動(dòng)一定是并發(fā)的，并發(fā)的事件或活動(dòng)未必是并行的，并行性是并發(fā)性的特例，并發(fā)性是并行性的擴(kuò)展并發(fā)技術(shù)的關(guān)鍵在于如何對(duì)系統(tǒng)中多個(gè)運(yùn)行程序（進(jìn)程）進(jìn)行切換并發(fā)性(續(xù))并發(fā)性(續(xù))并發(fā)雖然可以改善系統(tǒng)效率但也帶來(lái)一系列問(wèn)題：怎樣從一個(gè)程序切換到另一個(gè)程序以什么樣的策略來(lái)選擇下一個(gè)運(yùn)行的程序如何將各個(gè)運(yùn)行的程序隔離開(kāi)來(lái)怎樣讓多個(gè)運(yùn)行程序互通消息和協(xié)作完成任務(wù)怎樣協(xié)調(diào)多個(gè)運(yùn)行程序?qū)Y源的競(jìng)爭(zhēng)多個(gè)運(yùn)行程序共享文件數(shù)據(jù)時(shí)，如何保證數(shù)據(jù)的一致性引入“進(jìn)程”概念實(shí)現(xiàn)并發(fā)性

進(jìn)程能清晰刻劃操作系統(tǒng)中的并發(fā)性，實(shí)現(xiàn)并發(fā)活動(dòng)的執(zhí)行，因而，它已成為現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一個(gè)重要基礎(chǔ)共