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《操作系統(tǒng)從主動到被動的演變new》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、萬方數據2011年4月第28卷第2期長治學院學報JournalofChangzhiUniversityApr．，2011V01．28．No．2操作系統(tǒng)從主動到被動的演變郝麗珍(太原大學計算機工程系，山西太原030009)摘要：操作系統(tǒng)是管理計算機系統(tǒng)的大型軟件，并向微內核方向或大而全的方向發(fā)展。文章通過對操作系統(tǒng)發(fā)展階段及其相應技術特征的分析，提出操作系統(tǒng)也經歷著從“主動”到“被動”的演變過程。關鍵詞：操作系統(tǒng)；演變；主動；被動中圖分類號：’rP39文獻標識碼：A文章編號：1673—2014(2011)02
2、-0059—021引言操作系統(tǒng)是管理計算機系統(tǒng)的一個大型軟件。它能夠對計算機系統(tǒng)中的軟、硬件資源進行管理，還能夠為計算機的管理者和使用者提供一種便于操作的界面。其產生和演化是隨著計算機硬件系統(tǒng)和管理、應用軟件的不斷發(fā)展而發(fā)展起來的。在計算機硬件及其周邊設備越來越繁雜的基礎上，計算機上能夠運行的軟件也越來越多，隨之而來的是操作系統(tǒng)的功能日益復雜。在這種趨勢下，操作系統(tǒng)的演變面臨著兩個方向：一是向微內核的方向發(fā)展，對于一個操作系統(tǒng)最小可以做到10M；二是向大而全的方向發(fā)展【ll。文章通過對現(xiàn)有操作系統(tǒng)發(fā)展特征的
3、分析，認為操作系統(tǒng)也經歷著從“主動”到“被動”的演變過程。2從批處理方式到分時操作、實時操作系統(tǒng)在計算機發(fā)展到第二代，出現(xiàn)了批處理操作系統(tǒng)。批處理操作系統(tǒng)的處理過程為：用戶首先將自己的作業(yè)編寫成程序，然后將程序做成卡片或紙帶，交給管理員。管理員接收到若干個用戶作業(yè)后，將這些信息一次性交給低端計算機IBMl401機，傳輸到磁帶上；管理人員將這些磁帶放到高端的IBM7094機上完成運算，并由7094機將數據結果傳輸到磁帶上；最后把存有計算結果的磁帶取下來，送到1401機上，通過打印機輸出。對于批處理操作系統(tǒng)，當
4、作業(yè)準備好后，系統(tǒng)主動的接納這些作業(yè)，然后給予處理。在分時操作系統(tǒng)階段，操作系統(tǒng)的這種純粹的主動性相對減弱。分時操作系統(tǒng)模式下，計算機系統(tǒng)的構成模式為：一臺服務器連接多個終端，在終端部分僅有一個顯示器和鍵盤。為了能夠均衡處理每個用戶的請求，處理器時間被劃分成相同的時間片，每個用戶都在處理器上運行固定的時間，把所有的用戶處理一次之后，再重復的將每個用戶的請求順次處理一次，如此往復直到所有的用戶作業(yè)被處理完畢。這種操作系統(tǒng)對于用戶提出的請求，可以在有限的時間內給予響應。處理器在沒有用戶提出使用請求時，可以做原有
5、的運算，只有用戶提出請求后才去解決用戶的請求。即分時操作系統(tǒng)只在有用戶信息發(fā)出請求時才為用戶分配時間片，進行用戶信息的處理。當操作系統(tǒng)發(fā)展到實時操作系統(tǒng)后，在其運行過程中，只有當事件發(fā)生后，操作系統(tǒng)才根據已經編寫好的功能處理模式，完成突發(fā)事件的處理，如果事件正常運行，操作系統(tǒng)則不需要主動查詢突發(fā)事件。3從程序直接控制方式到中斷控制方式在進行數據傳送時，有以下兩種控制方式。(1)程序直接控制方式。當用戶進程控制內存或CPU同外圍設備之間進行信息傳送時，也就是同外設備需要進行數據傳送時，把這個請求信號發(fā)送到收稿
6、日期：20l卜12珈5作者簡介：郝麗珍(1977一)，女，山西原平人，講師，碩士，主要從事操作系統(tǒng)及計算機編程語言教學與研究?！?9·萬方數據長治學院學報寄存器，由處理器每過一段時間查詢各個外設的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)有信號后，再做出相應的處理。這一環(huán)節(jié)中，需要處理器不斷查詢外部設備的信號發(fā)送情況。(2)中斷控制方式。當外設的數據準備好之后向處理器發(fā)送一個信號，CPU在適當的時候對這個信號進行處理，然后CPU再轉而進行原有的計算?？梢园l(fā)現(xiàn)，在程序直接控制方式中，處理器需要主動查詢外部設備的信號，而無論這個信號是否存在。
7、系統(tǒng)每過一段時間都要進行查詢，因而浪費了大量的處理器時間。但是引入中斷之后，處理器就可以在外部設備有數據傳送時才進行相應的處理，這樣就可以節(jié)約大量的處理器時間，并且提高處理器和外設并行工作的能力。這一主動變被動的過程極大的提高了系統(tǒng)資源的利用效率。4從加鎖解鎖機制到P、V操作在進行處理器控制時，需要引入進程。進程的運行具有并發(fā)性，這種特性雖然提高了系統(tǒng)資源的使用率，但是由于系統(tǒng)中的所有進程都在以其他進程不可預知的速度向前推進，因而遇到許多無關進程競爭同一資源的情況，或者進程需要協(xié)同完成某項工作的情況下，進程
8、同進程之間就會產生制約關系。通過對于這種關系的分析，發(fā)現(xiàn)其核心問題是由于資源的不合理使用引起的，因而針對這種資源提出了臨界資源的概念。在ll盎界資源使用時，必須保證同一時刻只能有—個進程使用，對其使用提出的解決方案有兩種。(1)加鎖和解鎖機制。這個機制為某一臨界區(qū)設置一個變量，這個變量的取值有兩個：0和l。當有進程需要進入臨界區(qū)，則判斷這個變量的值：如果為0則說明可以進入臨界區(qū)；如果為l則說明有進程在臨界區(qū)中運行
