操作系统概念(英文)——(5)
操作系统概念(英文)
October 2012 Operating System Concepts- Chapter4 Threads 10
a traditional process as a single-thread
more than one thread in one process
Fig.4.1 Single and Multithreaded Processes
+
resource shared by all threads in the process
Traditional process, also named heavyweight process, has a single thread of control A thread is also called a lightweight process (LWP)
October 2012 Operating System Concepts- Chapter4 Threads 9
Basic concepts (cont.)
线程内容 tID 程序计数器 堆栈 寄存器组 状态 子线程
进程内容 PID 地址空间 全局变量 打开文件 子进程 定时器 信号 信号量 记账信息
October 2012
Operating System Concepts- Chapter4 Threads -
3
4.1 Overview
4.1.1Why thread needed As described in Chapter 3, the process is as the unit of resource allocation unit of CPU scheduling The costs of process management, such as costs of process creation, cancellation, process switch and process communication, are somewhat high, refer to Fig.3.4, and the concurrency (or multiprogramming degree) may be limited. To reduce costs of process management and improve degrees of concurrency and parallelism, the thread is presented
名词解释 操作系统
名词解释操作系统
操作系统（英语：Operating System，缩写：OS）是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源和提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件程序。
根据运行的环境，操作系统可以分为桌面操作系统，手机操作系统，服务器操作系统，嵌入式操作系统等。
操作系统是人与计算机之间的接口，也是计算机的灵魂。
在计算机中，操作系统是其最基本也是最为重要的基础性系统软件。
从计算机用户的角度来说，计算机操作系统体现为其提供的各项服务；从程序员的角度来说，其主要是指用户登录的界面或者接口；如果从设计人员的角度来说，就是指各式各样模块和单元之间的联系。
事实上，全新操作系统的设计和改良的关键工作就是对体系结构的设计，经过几十年以来的发展，计算机操作系统已经由一开始的简单控制循环体发展成为较为复杂的分布式操作系统，再加上计算机用户需求的愈发多样化，计算机操作系统已经成为既复杂而又庞大的计算机软件系统之一。
操作系统概念OperatingSystemconcepts
操作系统概念OperatingSystemconceptsOS⼤题预测进程同步与信号量，对semaphore的定义，wait()和singal()操作进程调度策略，画Gantt图，求各个进程的轮转时间，等待时间，以及平均轮转时间，平均等待时间给出页⾯的引⽤串，根据不同的调度策略（LRU,Opt,FIFO,Clock）进⾏计算，得出缺页次数与缺页率死锁避免，银⾏家算法，系统安全状态（能否找到⼀个安全序列），对于进程的资源请求判断是否会造成死锁（避免算法）给定⽂件的索引结构，计算查找特定记录所需要的磁盘I/O次数，以及⽂件可存储的最⼤⼤⼩操作系统类型简单批处理系统多道程序批处理系统：⽆论何时都有程序在运⾏，从⽽使CPU的利⽤率达到最⼤。
分时系统(time-sharing)：在进程之间频繁切换CPU，以便⽤户在程序运⾏时能与其进⾏交互，特点是⽴即响应。
并⾏/多处理器系统：增加吞吐量（多个处理器加速⽐⼩于N），规模经济（资源共享减少开销），增加可靠性（⼀个处理器故障不会导致系统罢⼯）实时系统分布式系统：资源共享，计算加速，可靠性，通信系统调⽤System CallSystem call - the method used by a process to request action by the operating system.Usually takes the form of a trap (software interrupt).Control passes through an interrupt vector to a service routine in the OS, and the mode bit is automatically set to supervisor mode.The OS verifies that the parameters are correct and legal, executes the request, and returns control to the instruction following the system call.参数传递机制Passing parameters to the kernel for a system call must be performed differently than when using an ordinary functional call. This is because a system call is performed by the kernel itself, which typically runs in a completely different address space than the process which made the call. Thus it is not possible to simply place system call parameters onto the process’ stack as this will not be readily available to the kernel. There are three main methods to pass the parameters required for a system call:(1) Pass the parameters in registers (this may prove insufficient when there are more parameters than registers).(2) Store the parameters in a block, or table, in memory, and pass the address of block as a parameter in a register. This approach is used by Linux and Solaris.(3) Push the parameters onto a stack(内核栈); to be popped off by the OS. Block and stack methods do not limitt the number or length of parameters passed.中断InterruptThe occurrence of an event is usually signaled by a (an) interrupt from either the hardware or the software.Hardware may trigger it at any time by sending a signal to the CPU, usually by way of the system bus.硬件中断，⼜称外部中断，由CPU的外部硬件信号引发。
操作系统概念
操作系统概念操作系统是计算机系统中最核心的软件之一，负责管理和控制计算机的硬件资源，并提供用户与计算机之间的接口。
本文将介绍操作系统的概念、组成和功能。
一、概念操作系统是一个软件系统，它是计算机硬件和其他软件之间的桥梁，为用户提供了一个友好的界面，使得用户可以方便地使用计算机。
二、组成操作系统由多个组件组成，包括内核（kernel）、文件系统、设备驱动程序等。
内核是操作系统的核心部分，它负责管理和分配计算机的资源。
文件系统是操作系统用于管理文件和存储设备的组件，它提供了对文件的访问和操作功能。
设备驱动程序是连接硬件设备和操作系统的重要环节，它负责将硬件设备的操作转化为操作系统能够理解的命令。
三、功能1. 管理资源：操作系统负责管理计算机的硬件资源，包括内存、处理器、磁盘等。
它通过分配和调度这些资源，使得多个程序可以同时运行，并且能够有序地访问和利用这些资源。
2. 提供界面：操作系统提供了用户与计算机之间的接口，使得用户可以通过命令行或图形界面与计算机进行交互。
用户可以通过操作系统来执行程序、访问文件、管理设备等。
3. 文件管理：操作系统负责管理计算机的文件系统，使得用户可以方便地存储、查找和操作文件。
它提供了文件的创建、删除、复制、移动等功能，同时还通过权限管理来保护文件的安全性。
4. 进程管理：操作系统管理着计算机上运行的各个进程。
它通过进程调度算法来决定哪些进程优先执行，确保计算机资源的高效利用。
操作系统还提供了进程间通信的机制，使不同进程之间能够相互协作。
5. 设备管理：操作系统管理计算机的硬件设备，包括输入输出设备、网络设备等。
它负责设备驱动程序的加载和管理，以及设备的分配和控制。
6. 安全性管理：操作系统通过访问控制和权限管理来确保计算机系统的安全性。
它对用户进行身份验证，控制用户的访问权限，并监控系统中的异常行为，防止未经授权的访问和恶意攻击。
7. 故障处理：操作系统负责检测和处理计算机系统中的各种故障和异常情况。
操作系统概念(英文)
December 2010
Operating System Concepts - Chapter9 Virtual Memory -
2
Solution (cont.)
(2) 若再增加300K内存，系统可容纳４个进程同时并发执 行 4 此时，CPU的利用率为 (1— (80%) ) = (1— 0.4096) = 0.5904 所以，若再增加300K内存，cpu利用率可提高： (0.5904—0.488) / 0.488 = 20.98%
Operating System Concepts - Chapter9 Virtual Memory 1
December 2010
Solution
(1) 当系统内存为900K时, 系统可容纳3个进程同时并发执 行 根据题意，进程在执行过程中有80%的I/O等待时间, 表明进程等待I/O的时间占其生命周期时长的80%, 进 程处于waiting状态的概率为0.8 对系统内并发执行的n个进程, 当这n个进程同时处于 I/O等待时, cpu是空闲的 系统内3个并发进程同时处于I/O等待态而导致CPU空闲 的概率为(80%)3=0.512 因此，系统有51.2%的CPU时间被浪费掉了，系统CPU 的利用率为(1—51.2%)＝48.8%。
Operating System Concepts - Chapter9 Virtual Memory 4
December 2010
December 2010
Operating System Concepts - Chapter9 Virtual Memory -
3
Solution (cont.)
(3)根据题意，设系统内每个进程在其生命周期内处于 running态执行程序指令的总时间均为T 当系统内存为900K时, 系统可容纳3个进程并发执行。如 果3个进程全部执行完所需时间为L3，则： CPU的利用率=3T / L3=48.8%, L3 = 3T / (48.8%), , 系统吞吐量Th3=3/ L3= (48.8%) / T 当系统内存由900K增至1200K时，系统可容纳４个进程 同时并发执行。设4个进程全部执行完所需时间为L4，则: CPU的利用率 = 4T / L4=59.04%, L4=4T / (59.04%), 系统吞吐量Th4=4/ L4= (59.04%) / T 因此，若再增加300K内存，系统吞吐量可提高： ［(59.04%) / T —(48.8%) / T］/ [(48.8%) / T] = (0.5904—0.488) / 0.488 = 20.98% = 20.98%
操作系统概念operatingsystemconceptssixthedition
客户 － 服务器系统的通用结构
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1.6 集群系统（clustered system）
■ 集群系统将多个CPU集中起来完成计算任务 。然而， 集群系统与并行系统不同 ，它是由两个或多个独立的 系统耦合起来的。
■ 通常接受的定义是集群复读机共享存储并通过LAN网络 紧密链接
■ 通常用来提供高可用性（high availabilit y） ■ 非对称集群（asymmetric clustering）： 一 台机器处
■ Operating System － controls and coordinates the use of the hardware among the various application programs for the various users
■ Applications programs – define the ways in which the system resources are used to solve the computing problems of the users (compilers, database systems, video games, business programs)
■ 软件实时系统（soft real-time system） ■ 关键实时任务的优先级要高于其他任务的优先级 ，且在完成之前能保持其高优先 级 。与硬实时系统一样 ， 需要限制操作系统内核的延迟：实时任务不能无休止地 等待内核来执行它。 ■ 可以与分时系统集成在一起 ■ 在那些需要快速响应时间的应用程序（如多媒体、虚拟现实） 中是非常有用的。
■ 操作系统的两大目标：
■ 执行用户程序 ， 并且更易于解决用户问题； ■ 更便于使用计算机系统；
操作系统名词解释
PS：自己整理的，很多书上没有，参考了各种资料的定义。
定义以全面为主，或许某些地方有某些重复，可根据理解酌情删减。
操作系统名词解释1.Operating System(操作系统)：是一种运行在内核态的软件，是管理系统资源，控制程序执行，协调硬件使用的最基本的系统软件，在硬件的基础上提供一个基本的应用程序运行环境。
2.Busy Waiting（忙等待）：当一个进程位于其临界区内时，其他试图进入临界区的进程都必须在进入区内连续空循环。
3.Processes（进程）：一个进程就是一个正在执行程序的实例。
4.Thread（线程）：是进程中某个单一顺序的控制流，是进程中的实体，又称轻量级进程，是CPU使用的基本单元，由线程号，程序计数器，寄存器集合和堆栈组成。
5.Critical Section（临界区）：一个代码段，在该代码段里进程会可能改变共享数据。
6.Semaphore（信号量）：内核定义的一种特殊的数据结构，其表现值的数据类型为整型，用于解决进程同步的问题。
7.Deadlock（死锁）：两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。
8.Relocation（重定位）：重定位就是把程序的逻辑地址空间变换成内存中的实际物理地址空间的过程，也就是说在装入时对目标程序中指令和数据的修改过程。
9.Atomic Action（原子操作）：是指不会被线程调度机制打断的操作，这种操作一旦开始，就一直运行到结束。
10.R AID：为提高性能和可靠性，提出的统称为独立磁盘冗余阵列的多种磁盘组织技术。
11.B uffer（缓冲器）：分为输入缓冲器和输出缓冲器，前者将外设送来的数据暂时存放，以便处理器将它取走；后者的作用是用来暂时存放处理器送往外设的数据。
12.V irtual Memory（虚拟内存）：是计算机系统内存管理的一种技术，它使得应用程序认为它用用连续可用的内存，而实际上，它通常被分隔成多个物理内存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。
什么叫操作系统
什么叫操作系统什么叫操作系统操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。
下面是具体内容，欢迎阅读!什么叫操作系统操作系统(Operating System，简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。
操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。
操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源，控制程序运行，改善人机界面，为其它应用软件提供支持，让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，提供各种形式的用户界面，使用户有一个好的工作环境，为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。
实际上，用户是不用接触操作系统的，操作系统管理着计算机硬件资源，同时按照应用程序的资源请求，分配资源，如：划分CPU时间，内存空间的开辟，调用打印机等。
发展历史从1946年诞生第一台电子计算机以来，它的每一代进化都以减少成本、缩小体积、降低功耗、增大容量和提高性能为目标，随着计算机硬件的发展，同时也加速了操作系统(简称OS)的形成和发展。
早期的操作系统最初的电脑并没有操作系统，人们通过各种操作按钮来控制计算机，后来出现了汇编语言，操作人员通过有孔的纸带将程序输入电脑进行编译。
这些将语言内置的电脑只能由操作人员自己编写程序来运行，不利于设备、程序的共用。
为了解决这种问题，就出现了操作系统，这样就很好实现了程序的共用，以及对计算机硬件资源的管理。
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。
从20世纪70年代中期开始出现了计算机操作系统。
1976年，美国DIGITAL RESEARCH软件公司研制出8位的CP/M操作系统。
这个系统允许用户通过控制台的键盘对系统进行控制和管理，其主要功能是对文件信息进行管理，以实现硬盘文件或其他设备文件的自动存取。
此后出现的一些8位操作系统多采用CP/M结构。