2 .操作系統(tǒng)的管理功能
通常,操作系統(tǒng)由進(jìn)程與處理器管理、作業(yè)管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理五大管理功能組成。
( l )進(jìn)程和處理器管理
進(jìn)程,可以說(shuō)是一段運(yùn)行的程序,是現(xiàn)代分時(shí)系統(tǒng)的一個(gè)工作單元。進(jìn)程可分為操作系統(tǒng)進(jìn)程和用戶(hù)進(jìn)程兩類(lèi),這兩類(lèi)進(jìn)程都是并發(fā)執(zhí)行, cpu 則在這些進(jìn)程之間轉(zhuǎn)換進(jìn)行,并且進(jìn)程運(yùn)行需要各種資源的支撐。進(jìn)程具有的特征是:
① 動(dòng)態(tài)性; ② 并發(fā)性; ③ 獨(dú)立性; ④ 異步性。而程序則不具備這些特征。
線程,或稱(chēng)為輕量級(jí)進(jìn)程,是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和 cpu 的基本運(yùn)行單位。它不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點(diǎn)運(yùn)行中必不可少的資源。引入線程,是為了使多個(gè)程序并發(fā)執(zhí)行,以改善系統(tǒng)資源的利用率和系統(tǒng)的吞吐量;線程則是為了減少程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的開(kāi)銷(xiāo)。如許多在 pc 機(jī)上的軟件包都是多線程的,這是因?yàn)槎嗑€程編程具有四大優(yōu)點(diǎn): ① 響應(yīng); ② 資源共享; ③ 經(jīng)濟(jì); ④ 利用應(yīng)用多處理器結(jié)構(gòu)。
線程的實(shí)現(xiàn)方式有兩種: ① 用戶(hù)線程,即不依賴(lài)于內(nèi)核; ② 內(nèi)核線程。注意,用戶(hù)線程的創(chuàng)建和管理的速度比內(nèi)核線程快。
處理器的功能是執(zhí)行程序中的各條指令的基本操作,即取指令、分析指令(譯碼)、執(zhí)行指令等操作,并通過(guò)計(jì)算機(jī)的主要傳輸線路傳輸?shù)狡渌O(shè)備。
操作系統(tǒng)的處理器管理主要是解決對(duì)處理器的資源分配策略、資源分配實(shí)施、資源回收等問(wèn)題。正因如此,使其提供的作業(yè)處理方式也就不同,如批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
可見(jiàn),進(jìn)程與處理器調(diào)度是負(fù)責(zé)把 cpu 的運(yùn)行時(shí)間合理地分配給各個(gè)程序,以使處理器的軟硬件資源得以充分的利用。
在 windows 中,對(duì)于進(jìn)程管理,進(jìn)程是擁有應(yīng)用程序所有資源的對(duì)象,而線程是進(jìn)程中一個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行路徑。一個(gè)進(jìn)程的線程越多,該進(jìn)程獲得的 cpu 時(shí)間就越多,進(jìn)程的運(yùn)行時(shí)間就越快。同時(shí),線程運(yùn)行時(shí)共享其對(duì)應(yīng)進(jìn)程所擁有的資源,但線程并不擁有其他資源。