操作系统概论(全国高职高专计算机系列精品教材)

本书特色

《操作系统概论》：全国高职高专计算机系列精品教材

内容简介

本书主要介绍了操作系统的基本功能、基本原理和设计技术。全书共分7章：第1章介绍了操作系统的定义、功能、分类、特性和性能指标、操作系统接口等知识；第2章介绍了windows和linux的发展历史、基本概念和体系结构；第3章～第7章详细介绍了操作系统的原理和技术。
本书可作为高等院校高职高专计算机专业教材和相关培训教材。

节选

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插图：当一个程序在等待某个事件发生时，就说它处于等待状态（等待态）；当一个程序等待的条件已满足可以运行而未占用处理器时，则说它处于就绪状态（就绪态），所以，一道程序在执行中总是处于运行、等待、就绪三种状态之一。一道程序在执行过程中，它的程序状态是变化的，从运行态到等待态的转换是在发生了某种事件时产生的。这些事件可能是由于启动外围设备输入／输出而使程序要等待输入／输出结束后才能继续下去，也可能是在运行中发生了某种故障使程序不能继续运行下去等。从等待态转换成就绪态是在等待的某个事件完成时产生的。例如，程序甲处于等待外围设备传输完毕的等待状态，当传输结束时，程序甲就从等待态转为就绪态。从运行态也能转变为就绪态。例如，当程序乙运行时发生了设备传输结束事件，而当设备传输结束后，使得程序甲从等待态转变为就绪态；假定程序甲的优先级高于程序乙，于是就让程序甲占有处理器运行，这样，程序乙就从运行态转为就绪态。在多道程序设计系统里，系统的资源为几道程序所共享，上面谈到的处理器就是一例。此外，如内存储器、外围设备以及一些信息资源等也需要按一定策略去分配和调度。正是由于要实现对资源的“共享”，涉及资源管理的硬指令就不能随便使用，否则会造成混乱。因此把CPU指令系统中的指令划分为两类，一类是操作系统和用户都能使用的指令，一类是只能由操作系统使用的指令。前者称为“非特权指令”，后者称为“特权指令”。相应地，计算机系统让CPU取两种工作状态：核心态和用户态。核心态又称为管态，管理程序态的简称，是指运行系统程序的状态。用户态又称为目态，目标程序态的简称，是指运行用户程序的状态。规定当CPU处于核心态时，可以执行包括特权指令在内的一切机器指令；当CPU处于用户态时，禁止使用特权指令，只能执行非特权指令。CPU处于核心态还是用户态，硬件会自动设置与识别。当CPU的控制权移到操作系统时，硬件就把CPU工作的方式设置成核心态；当操作系统选择用户程序占用处理机时，CPU的工作方式就由核心态转换成用户态。如果在用户态下发现取到了一条特权指令，CPU就会拒绝执行，发出“非法操作”中断。