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操作系統(tǒng)五大管理功能包括哪些介紹大全

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  操作系統(tǒng)是我們計(jì)算機(jī)的核心部分之一,那么大家知道,操作系統(tǒng)的五大管理功能分別是什么嗎?下面由小編整理了操作系統(tǒng)相關(guān)知識(shí),希望對(duì)你有幫助。

  操作系統(tǒng)五大管理功能包括哪些

  1) 設(shè)備管理:主要是負(fù)責(zé)內(nèi)核與外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)交互,實(shí)質(zhì)是對(duì)硬件設(shè)備的管理,包括對(duì)輸入輸出設(shè)備的分配,初始化,維護(hù)與回收等。例如管理音頻輸入輸出。

  2) 作業(yè)管理:這部分功能主要是負(fù)責(zé)人機(jī)交互,圖形界面或者系統(tǒng)任務(wù)的管理。

  3) 文件管理:這部分功能涉及文件的邏輯組織和物理組織,目錄結(jié)構(gòu)和管理等。從操作系統(tǒng)的角度來看,文件系統(tǒng)是系統(tǒng)對(duì)文件存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間進(jìn)行分配,維護(hù)和回收,同時(shí)負(fù)責(zé)文件的索引,共享和權(quán)限保護(hù)。而從用戶的角度來說,文件系統(tǒng)是按照文件目錄和文件名來進(jìn)行存取的。

  4) 進(jìn)程管理:說明一個(gè)進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志是pcb(進(jìn)程控制塊),負(fù)責(zé)維護(hù)進(jìn)程的信息和狀態(tài)。進(jìn)程管理實(shí)質(zhì)上是系統(tǒng)采取某些進(jìn)程調(diào)度算法來使處理合理的分配給每個(gè)任務(wù)使用。

  5)存儲(chǔ)管理:數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式和組織結(jié)構(gòu)。

  補(bǔ)充:操作系統(tǒng)的四大類

  操作系統(tǒng)的類型也可以分為幾種:批處理系統(tǒng),分時(shí)操作系統(tǒng),實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等。下面將簡(jiǎn)單的介紹他們各自的特點(diǎn):

  1) 批處理系統(tǒng):首先,用戶提交完作業(yè)后并在獲得結(jié)果之前不會(huì)再與操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,用戶提交的作業(yè)由系統(tǒng)外存儲(chǔ)存為后備作業(yè);數(shù)據(jù)是成批處理的,有操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)作業(yè)的自動(dòng)完成;支持多道程序運(yùn)行。

  2) 分時(shí)操作系統(tǒng):首先交互性方面,用戶可以對(duì)程序動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)對(duì)其加以控制;支持多個(gè)用戶登錄終端,并且每個(gè)用戶共享CPU和其他系統(tǒng)資源。

  3) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng):會(huì)有時(shí)鐘管理,包括定時(shí)處理和延遲處理。實(shí)時(shí)性要求比較高,某些任務(wù)必須優(yōu)先處理,而有些任務(wù)則會(huì)被延遲調(diào)度完成。

  4) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng):網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要有幾種基本功能

  (1) 網(wǎng)絡(luò)通信:負(fù)責(zé)在源主機(jī)與目標(biāo)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)的可靠通信,這是最基本的功能。

  (2) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù):系統(tǒng)支持一些電子郵件服務(wù),文件傳輸,數(shù)據(jù)共享,設(shè)備共享等。

  (3) 資源管理:對(duì)網(wǎng)絡(luò)中共享的資源進(jìn)行管理,例如設(shè)置權(quán)限以保證數(shù)據(jù)源的安全性。

  (4) 網(wǎng)絡(luò)管理:主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)安全管理,例如通過“存取控制”來確保數(shù)據(jù)的存取安全性,通過“容錯(cuò)性”來保障服務(wù)器故障時(shí)數(shù)據(jù)的安全性。

  (5) 支持交互操作:在客戶/服務(wù)器模型的LAN環(huán)境下,多種客戶機(jī)和主機(jī)不僅能與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接通信,并且可以訪問服務(wù)器的文件系統(tǒng)

  補(bǔ)充:操作系統(tǒng)的四個(gè)基本特征

  1.并發(fā)

  并行性和并發(fā)性是既相似又有區(qū)別的兩個(gè)概念。

  并行性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生;

  并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。

  在多道程序環(huán)境下,并發(fā)性是指在一段時(shí)間內(nèi),宏觀上有多個(gè)程序在同時(shí)運(yùn)行,但在單處理機(jī)系統(tǒng)中每一時(shí)刻卻僅能有一道程序執(zhí)行,故微觀上這些程序只能是分時(shí)地交替執(zhí)行。倘若在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有多個(gè)處理機(jī),則這些可以并發(fā)執(zhí)行的程序便可被分配到多個(gè)處理機(jī)上,實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行,即利用每個(gè)處理機(jī)來處理一個(gè)可并發(fā)執(zhí)行的程序,這樣,多個(gè)程序便可同時(shí)執(zhí)行。

  程序的并發(fā)執(zhí)行,有效地改善了系統(tǒng)資源的利用率和提高了系統(tǒng)的吞吐量,但它使系統(tǒng)復(fù)雜化,操作系統(tǒng)必須具有控制和管理各種并發(fā)活動(dòng)的能力。

  2.共享

  資源共享即共享,是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用。

  可分為以下兩種資源共享方式:

  互斥共享方式:

  系統(tǒng)中的某些資源,如打印機(jī)、磁帶機(jī),雖然它們可以提供給多個(gè)進(jìn)程(線程)使用,但為使所打印或記錄的結(jié)果不致造成混淆,應(yīng)規(guī)定在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程(線程)訪問該資源。

  為此,當(dāng)一個(gè)進(jìn)程A訪問某資源時(shí),必須先提出請(qǐng)求,如果此時(shí)該資源空閑,系統(tǒng)便可將之分配給請(qǐng)求進(jìn)程A使用,此后若再有其它進(jìn)程也要訪問該資源時(shí)(只要A未用完 )則必須等待。僅當(dāng)A進(jìn)程訪問完并釋放該資源后,才允許另一進(jìn)程對(duì)該資源進(jìn)行訪問。 我們把這種資源共享方式稱為互斥式共享,而把在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源稱為臨界資源或獨(dú)占資源。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的大多數(shù)物理設(shè)備,以及某些軟件中所用的棧、變量和表格,都屬于臨界資源,它們要求被互斥地共享。

  同時(shí)訪問方式:

  系統(tǒng)中還有另一類資源,允許在一段時(shí)間內(nèi)由多個(gè)進(jìn)程“同時(shí)”對(duì)它們進(jìn)行訪問。這里所謂的“同時(shí)”往往是宏觀上的,而在微觀上,這些進(jìn)程可能是交替地對(duì)該資源進(jìn)行訪問。典型的可供多個(gè)進(jìn)程“同時(shí)”訪問的資源是磁盤設(shè)備,一些用重入碼編寫的文件,也可以被“同時(shí)”共享,即若干個(gè)用戶同時(shí)訪問該文件。

  并發(fā)和共享是操作系統(tǒng)兩個(gè)最基本的特征,這兩者之間又是互為存在條件的。

  資源共享是以程序的并發(fā)為條件的,若系統(tǒng)不允許程序并發(fā)執(zhí)行,自然不存在資源共享問題。

  若系統(tǒng)不能對(duì)資源共享實(shí)施有效的管理,也必將影響到程序的并發(fā)執(zhí)行,甚至根本無法并發(fā)執(zhí)行。

  3.虛擬

  在操作系統(tǒng)中,所謂虛擬,是指把一個(gè)物理上的實(shí)體,變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)物。物理實(shí)體(前者)是實(shí)的,即實(shí)際存在的;而后者是虛的,是用戶感覺上的東西。相應(yīng)地,用于實(shí)現(xiàn)虛擬的技術(shù),稱為虛擬技術(shù)。在OS中利用了多種虛擬技術(shù),分別用來實(shí)現(xiàn)虛擬處理機(jī),虛擬內(nèi)存、虛擬外部設(shè)備和虛擬信道等。

  在虛擬處理機(jī)技術(shù)中,是通過多道程序設(shè)計(jì)技術(shù),讓多道程序并發(fā)執(zhí)行的方法,來分時(shí)使用一臺(tái)處理機(jī)的。此時(shí),雖然只有一臺(tái)處理機(jī),但它能同時(shí)為多個(gè)用戶服務(wù), 使每個(gè)終端用戶都認(rèn)為是有一個(gè)CPU在專門為他服務(wù)。利用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù),把一臺(tái)物理上的 CPU虛擬為多臺(tái)邏輯上的CPU,稱為虛擬處理機(jī)。

  類似地,可以通過虛擬存儲(chǔ)器技術(shù),將一臺(tái)機(jī)器的物理存儲(chǔ)器變?yōu)樘摂M存儲(chǔ)器,以便從邏輯上來擴(kuò)充存儲(chǔ)器的容量。 當(dāng)然這時(shí)用戶所感覺到的內(nèi)存容量是虛的。我們把用戶所感覺到的存儲(chǔ)器稱為虛擬存儲(chǔ)器。?

  我們還可以通過虛擬設(shè)備技術(shù),將一臺(tái)物理 I/O 設(shè)備虛擬為多臺(tái)邏輯上的 I/O 設(shè)備,并允許每個(gè)用戶占用一臺(tái)邏輯上的 I/O 設(shè)備,這樣便可使 原來僅允許在一段時(shí)間內(nèi)由一個(gè)用戶訪問的設(shè)備(即臨界資源),變?yōu)樵谝欢螘r(shí)間內(nèi)允許多個(gè)用戶同時(shí)訪問的共享設(shè)備。

  例如:在多道程序系統(tǒng)中,雖然只有一個(gè)CPU,每次只能執(zhí)行一道程序,但通過分時(shí)使用,在一段時(shí)間間隔內(nèi),宏觀上這臺(tái)處理機(jī)能同時(shí)運(yùn)行多道程序。它給用戶的感覺是每道程序都有一個(gè)CPU在為它服務(wù)。也就是說,多道程序技術(shù)可以把一臺(tái)物理上的CPU虛擬為多臺(tái)邏輯上的CPU。

  4. 異步性(Asynchronism)

  多道程序環(huán)境下程序的執(zhí)行,是以異步方式進(jìn)行的;是操作系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。換言之,每個(gè)程序在何時(shí)執(zhí)行,多個(gè)程序間的執(zhí)行順序以及完成每道程序所需的時(shí)間都是不確定的,因而也是不可預(yù)知的。

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