黑龙江大学“操作系统课程设计”读书工程报告.doc
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1、- -XX大学“操作系统课程设计读书工程报告学院软件学院年级2010级专业软件工程学号报告日期2013/7/03成绩XX大学计算机科学技术学院XX大学软件学院- word.zl- -一、根本理论阐述1.死锁的概念:系统中多个进程因素因竞争资源而产生的僵死状态,假设无外力推动进程将无法继续执行。2.死锁的根本原因;对资源的竞争;进程推进的顺序不当。3死锁产生的必要条件互斥条件在某一段时间里,某资源被一个进程所占有,不能为别的进程使用;请求并保持不释放进程每次申请它所需要的一局部资源。在等待新资源的同时,进程继续占用已分配到的资源; 非剥夺条件 进程所获得的资源在为使用完之前,不能被其他进程强行夺
2、走,即只能由获得该资源的进程自己来释放; 环路条件 存在一种进程资源的循环等待链,链中的每一个进程已获得资源的同时被链中下一个进程所请求。4.死锁的预防破坏“互斥条件。由于资源特性所限,一般情况下这个条件是无法摒弃的,但对于某些互斥共享的设备,如打印机,那么可以通过Spooling技术来摒弃互斥条件。破坏“请求与保持条件。可以采用资源静态分配法,即对资源采用一次性分配策略,但会导致资源利用率的下降。破坏“非剥夺条件。可以采用剥夺策略,但涉及到对资源现场的恢复问题,需付出高昂代价。因此,一般只适用于处理机和存储器资源,不适宜对其他资源使用该方法。破坏“环路等待条件。可以采用资源顺序分配法,但实际
3、情况是:资源编号增加的顺序与实际使用资源的顺序不一致,从而可能导致提早分配资源而导致资源长期不用的现象,使资源利用律下降。通过精心分配资源,可以动态回避死锁;即通过执行一种算法,在分配过程中预测出死锁发生的可能性并加以防止。死锁防止算法的实质是防止系统进入不平安状态。常用的是银行家算法。但执行这种测试需要的开销较大。5.进程:是操作系统中最根本、最重要的概念,但直到目前还没有一个统一的定义,下面通过能反映进程实质的几点描述来认识进程: 进程是程序的一次执行; 进程是可以和别的计算并发执行的计算; 进程是程序在一个数据集合上运行的过程,是系统进展资源分配和调度的一个独立单位; 进程是一个具有一定
4、功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。进程具有几个根本的特征:动态性、并发性、独立性、异步性;每个进程通常由程序段、数据段和进程控制块三局部组成,其中进程控制块能唯一标识一个进程。进程执行时间的连续性,决定了进程可能具有多种状态。事实上,运行中的进程至少具有以下三种根本状态:就绪状态:进程已获得除处理机以外的所有资源,一旦分到了处理机就可以立即执行,这时进程所处的状态为就绪状态;执行状态:又称运行状态。当一个进程获得必要的资源,并占有处理机,即在处理机上运行,此时进程所处的状态为执行状态;阻塞状态:又称等待状态,正在执行的进程,由于发生了某事件而暂时无法执行下去如等待输入/输出完成,此时进
5、程所处的状态称为阻塞状态。进程并非固定处于某一状态,它随着自身的推进和外界条件的变化而发生变化。6.银行家算法:银行家算法是一种有代表性的防止死锁的算法。在防止死请资源,但系统在进展资源分配之前,应先计算此次分配资源的平安性,假设分配不会导致系统进入不平安状态,那么分配,否那么等待。为实现银行家算法,系统必须设置假设干数据构造。 要解释银行家算法,必须先解释操作系统平安状态和不平安状态。平安序列是指一个进程序列P1,Pn是平安的,即对于每一个进程Pi(1in,它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j i )当前占有资源量之和。7.银行家算法原理:我们可以把操作系统看作是
6、银行家,操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金,进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。为保证资金的平安,银行家规定:当一个顾客对资金的最大需求量不超过银行家现有的资金时就可接纳该顾客;顾客可以分期贷款,但贷款的总数不能超过最大需求量;当银行家现有的资金不能满足顾客尚需的贷款数额时,对顾客的贷款可推迟支付,但总能使顾客在有限的时间里得到贷款;当顾客得到所需的全部资金后,一定能在有限的时间里归还所有的资金。操作系统按照银行家制定的规那么为进程分配资源,当进程首次申请资源时,要测试该进程对资源的最大需求量,如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量那么按当前的申请量分配资源,否那么就推迟
7、分配。当进程在执行中继续申请资源时,先测试该进程本次申请的资源数是否超过了该资源所剩余的总量。假设超过那么拒绝分配资源,假设能满足那么按当前的申请量分配资源,否那么也要推迟分配。 二、当前应用现状操作系统是一管理电脑硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等根本领务。管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源;控制程序运行;改善人机界面;为其它应用软件提供支持等,使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,为用户提供方便的、有效的、友善的效劳界面。操作系统的管理控制程序,大致
8、包括5 个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。但所有的操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性四个根本特征。根据应用领域来划分,可分为桌面操作系统、效劳器操作系统、主机操作系统、嵌入式操作系统。1.、操作系统的开展手工操作阶段。在这个阶段的计算机,主要元器件是电子管,运算速度慢,没有任何软件,更没有操作系统。用户直接使用机器语言编写程序,上机时完全手工操作,首先将预先准备好的程序纸带装入输入机,然后启动输入机把程序和数据送入计算机,接着通过开
9、关启动程序运行,计算完成后,打印机输出结果。批处理阶段多道程序系统阶段现代操作系统阶段2.计算机操作系统的开展现状 Windows 是一款流行的操作系统,在全球桌面系统市场占有90%左右的份额,同时在中低端效劳器市场也有广泛的应用,如web 效劳器和数据库效劳器。Windows 作为一个现代操作系统,无论在技术方面,还是在市场方面,都是成功的。 Unix 操作系统具有统一开放的事实标准和认证标准。该标准使不同unix 操作系统上开发的应用程序可以轻松移植,极大地促进了unix 的开展和应用。Unix 已经成为大型机、效劳器以及工作站的主要操作系统。Linux 作为unix 技术的继承者,日益得
10、到越来越多的效劳器设备、数据库和中间件等软件厂商的支持,并对商业版unix 系统构成很强的威胁。开源软件模式及其实现的价值越来越得到社会的认可。以开源linux 等为代表的类unix 操作系统在不断地侵蚀unix 的市场空间。 Linux 操作系统无论从硬件还是从软件来讲,linux 都已经是个成熟的操作系统。免费与开源的特性使得linux 对windows 的威胁也越来越大。在效劳器和嵌入式系统市场上,linux 已经是主流的操作系统之一。Linux 现在正在稳步拓展桌面操作系统市场随着linux 的流行,越来越多的厂商开场爱其销售的计算机上预装linux。3. 处理死锁的方法两相封锁法Tw
11、o Phase Lock通过防止并发操作间的冲突到达事务处理之间的同步。在读出数据项x之前,事务处理必须要对x拥有读封锁。在对数据项x写入之前,事务处理必须要对x拥有写封锁。拥有读封锁和写封锁要遵照两条管理规那么:第一、二个事务处理不能同时对于同一个数据项拥有相互冲突的封锁。第二,在一个事务释放了对某一个数据项的封锁拥有权以后,就不得再申请要求得到对任何数据项的封锁拥有权。上述对封锁拥有权的规定使得每个事务处理都以两相方式获得封锁的拥有权。在增加封锁拥有权的阶段,事务处理不能释放对任何数据项的封锁拥有权、而只可以不断申请获得新的数据项的封锁拥有权。在一旦释放了对某一数据项的封锁拥有权以后,事务
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