04作業系統與系統程式.docx

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1、04作棠系统典系统程式一、作渠系统1.作渠系统曾不OS,是盛督限制甯月母系统工作的各槿功能之程式的合。2 .目的在舆硬醴亲密协作，妥当配言十算檄系统可以Jl用之资源，使硬醴能便利、有效地被运用者运用。3 .作渠系统有以下的管理功能：.言出意IS管理。.J理檄管理。.管理。.管理（或稠槽案管理）。4 .作渠系统依作棠型熊的不同，分卷以下七槿：.批次Jt理系统：符资料储存在辅助醴中，等到一彳住数量或固定畴IW才一次J虚理。其侵黠是效率高、易缺罢占是辗干脆交1.畴效性较差。.速虑理系统：将资料透谩路傅到主檄，主檄虑理彳爰再聘结果停回原地。其侵黠是具畴效性；缺黠是平安及雉冏题。.即畤虑理系统：资料一输

2、入重月街马上予以虞理，在肯定的回内，马上.分RJ理系统：在多运用者情况下，霜月皆系统揩CPUBIW平均安排给运用者,自襄运用者感受自己占重月第一般，除上是CPU翰流卷每运用者服痂.多元程式系统：重月的系中有雨彳固以下之程式待朝I行，但CPU只有一偃I,常目前行之程式於等待I/O畤，CPU可以焉上替其他程式服矜。CPU可同B卷多偃)程式服矜，因CPU之轨行速度快，感上是全部程式同畴在行。.多虑理器系统：系统中有数他1CPU同Ril作，共用系统资源，提高工作量。.分散式虑理系统：符资料分别由不同地Il之重月皆去虑理，加符结果停回主重月的迤一步虑理，以减馨全部资料均集中於主重月皆所造成之负荷。(1)

3、 .批次作渠系统招具有同棣性j三的资料成批集中，再协作虑理程序，符道些工作依次Jt理完，it叫做批次J理(BatChProcessing)J,it槿模式的虑理叫做批次作渠系统(BatchOperatingSystem),批次作渠系统可以提高重月的运用效率，但在虑理的谩程中，运用者也可能因卷等候虑理而需置:畤等待。所以造槿作渠系统遹合虑理大批而不重畴效的作渠。例如金艮行可能每半年才封每一他I巾艮户言十算利息。(2) .即B作渠系统即R作渠系统(Real-timeOperatingSyStenI)的特性是，常有输入畤，曾马上虞理或回J三l息，三三作渠系统特别IS合速幺泉作棠(留意喔，速留泉作棠不肯

4、定是即畴作蕖系统)例如，ST票系统或者是阈罩的防禁系统。(3) .多工作渠系统：又分成军人多工作渠系统舆多人多工作渠系统军人多工作渠系统多工(Multitasking)是指作渠系统允言午在同一低F内行一偃)或以上的程式，S然重月的硬醴的架横不具有造槿功能，但由於作渠系统在各程式之不停的切换，而且切换的速度相常快速，所以我仍就得似乎在同畴轨行多程式一檬。Win98便是於道棣的作渠系统。多人多工作渠系统造槿系统允言午多低1运用者同畤轨行一低!或以上的程式。作渠系统曾依照肯定的规划(比如Bf每彳固程式定侵先槿)，安排遹富的畴?3给每一彳固运用者的每低I程式，而且切换的也特别快速，所以我杷弓也曾得似乎

5、在同畴轨行言午多程式一棣，Unix便是腐於道棣的作渠系统。(4) .平行式作渠系统大部分的系统都是罩虑理器的，但是也有多Jt理器的系统，道槿虑理模式的作棠系统不平行式作棠系(ParallelOperatingSystem)o造槿系统允速结多值Icpu,加把工作安排给不同的cpu理，增加虑理的效率。而运用多虑理器也可提高系统牢靠度(ReliabiIity),因卷常一低!虑理器常檄H寺,系统仍可作，只是效能畲比敕降低而已。(5) .分散式作渠系统分散式作渠系统(DiStribUtedOperatingSystem)典平行式作渠系统相类期以，最大的差别在於分散式作渠系统的虑理器掩有各自的醴，不像平行

6、式作渠系统的理器的是共享的，常虑理器之要交换息畴，是藉由通三l路来完成。分散式系统的侵黠有资源共享，加速算，牢靠性高，息交换等。(6) .路作系统路作系统(NetWorkOperatingSyStem)透谩通路典数他重月母相速接，彼此可相互停遮息或共享磁碟檄、印表械等遇遏及槽案、鹰用程式及各槿资源。所以除了军檄作渠之外，轮圉遢可涵盖到路上的其他重月的系统及磁碟檄、印表檄的装置。二、作渠系统的管理功能：1.BE1醴管理:MemoryManagementFunctions.言己言已1醴被安排运用的状泳.决定安排的封象及容量。.利用管理方法施上述的分派典更新。.常某空冏被运用结束畤，取回言己1骰。2

7、 .虞理檄管理：ProcessManagementFunctions.言己每processor及process的运用兄。.彳於readyqueue中逗出process加以行。.若超谩安排process暂停行。.process之速给工作。.TrafficController：负责以上工作之行。.JobScheduler：7夬定那些Job可由Hold迤入Ready0.ProcessScheduler：7夬定Process何B可运用Processor,及运用多少畴|。3 .管理：DeviceManagementFunctions.I/Otrafficcontroller：言己借运用状憩、限制罩元、及

8、通道之状憨。.I/Oscheduler：负责服矜理各罩元之要求，以排序法安排限制各罩元、通道之输出入装置。.I/Odevicehandles：祭行I/O勤作，依I/Oscheduler之夬定，建立通道程式，改勤I/O指令及虞理中断。4 .管理（或稠槽案管理）：InformationManagementFunctions.利用各槿tablef系统中全部资井I加以言己.y夬定资升1：如何存？储存在那g?有限可以储存？.安排及释放资IfI资源。多元程式系统中，程式欲轨行畤，由os的管理功能,乘勤憩配置空程式运用，勤醴配置。三、Process的五彳固)1犬熊.RunningState：Process目

9、前被CPU行中。.ReadyState：富CPU可用畤，可马上取得运用而马上行。.BlockedState：或耦WaitState,Process正等待某一I/O完成。.HoldState：Job存其助储存骰内等待檄畲迤入主中。.HaltedState：Process彝生金昔或轨行完晕。四、作渠系统之管理舆安排的方法.事用一次僮熊被一偃1运用者运用，如卡檄、磁带檄、印表檄。.共用可同畤被数值I运用者运用，如磁碟等干脆存取(DASD)O运用Spooling符事用臭共用五、Spooling1.SimultaneousPeripheralOperationOn1.ine2.符输入资料存入辅助1tg,

10、常真刚要行l,由磁碟来存取，速度敕快且可避开浪cpumo3 .孰行此槿Spooling功能要有一套Spooler戟:艘来愤助。六、正在运用CPU的Process提前离隹CPU的缘由1.Process殿重金黯吴。4 .中断樊生。5 .Process幺吉束。6 .Process要行I0o七、褊群程式Compiler1,编群程式是揩高P器吾言撰嘉的原始程式斡换成檄器言吾言（目的礁），以便11月的轨行交付的工作。2 .通常编群程式可分卷五部分，即字罚分析程式、言吾法分析程式、中礁羟生程式、中改善程式、檄器礁羟生程式。3 .目前程式言吾言运用编群程式的有：C,Pascal,Fortran,Cobol04

11、 .定能）分析程式：1.exicalAnalyzer.亦耦卷描描程式（Scanner）o.可把原始程式之Keywords,Constants,Commas,Operators,Identifiers等一他!一彳固找出来，而输出一速串暹反茸Il元（tokens）o5 .言吾法分析程式：SyntaxAnalyzer.亦穗言吾法剖析程式（Parser）0.检查原始程式是否有言吾法上的金黯吴。.其输入是一速串的符虢而以剖析横其输出。6 .中羟生程式：IntermediateCodeGenerator.可曾化檄器礁羟生程式的全复亲隹性。.中是一槿接近合言吾言或檄器言吾言的指令。.一般都用四分礁型式乍中7

12、 .中改善程式：CodeOptimization.卷得到精的檄器礁而去除或合伊一些中礁，亦耦最佳礁。.把中礁斡成的檄器礁指令缩小，可加快轨行速度及提高效率。8 .器礁羟生程式：CodeGenerator.把中礁斡换卷檄器言吾言指令或余且合言吾言指令。9 .褊群程式的侵缺罢占：.常原始程式斡换卷目的程式彳菱，可舞限次运用。.不必重新翻群。.行速度敕快。.缺黠：须要较大的言也意醴空10 .工作原理：八、直群程式InterPreter1.翻群好一完整指令，便曾马上孰者每，不羟生目的程式。2.侵黠：.省言也意空原始程式字罚分析言吾法分析最佳礁TableManagementErrorHandling羟生

13、檄器礁目的程式j生中.若有指令言吾法金黯吴，马上跳出Ie运用者修正，易於程式彝展典除金昔。.遹於交式工作。.初阜者较能遹鹰3,缺黠：.每次均要重新翻群。.程式轨行效率敕差。4.目前程式言吾言运用直群程式的有：BASICo九、系且群程式Assembler1.其目的是符系且合言吾言幺且群成目的程式。2 .目前重月的之合言吾言，不是大型、小型、迷你或AS人重月配均要Assembler群乐且合言吾言。十、速系吉程式1.inker1.亦穗卷槃太吉程式（Binder）。3 .速给吉程式是招主程式典副程式之重定位速接好，羟生一低I程式彳麦，收入助中。4 .目的：符不用的目的程式(主程式、副程式、程式廛)速结

14、起来。5 .速幺吉程式分卷速幺吉载入程式(1.inker1.oader)舆速幺吉编程式(1.inkerEditor)06 .速结载入程式：迤行全部之速结舆重新定址工作(包含程式廛)，符速幺吉完成之程式干脆载入待夏行，但每次欲轨行均需重未复上述勤作。7 .速结编本茸程式：揩速结完成的程式嘉入槽案中，供日彳爰孰行，若欲孰行畴即由relocateloader戟入言己I意IS即可行。8 .gM:符速太吉和载入的勤作，延到行畴才Jt理。.三:真正用到畴才载入，程式可勤憩修改。.缺黠：轨行畤才迤行大部分的速结，使程式燮得敕未复雄，且延晨轨行畴IW。9 .重叠(Overlay)：常程式之结情具有互斥性之军元

15、畤，可事先揩互斥之副程式建立成OVerIay架情。行畤，由载入程式勤憩将全部之副程式模条且载入，覆盖主飕中原先被另一互斥模所估用之空0。十一、载入程式1.oader1.载入程式是符目的程式放置於主飕中。2 .载入方法：彳笈的目的程式，先放於助言用意醴，已放於主言已Il的载入程式再揩目的程式由辅助言己11醴中取出放於主艘中。3 .载入程式的四大功能卷：安排、速结、重定位、载入。4 .安排(Allocation)：支配程式在言己IS艘中的位址。5 .(1.inking)：供应程式之相互参考资御u目的程式。6 .重定位(Relocation)：整目的程式中舆位置有MJ的位址常数。7 .载入(1.oading)：符目的程