操作系统的目标:有效性、方便性、可扩充性、开放性。
操作系统的作用:
1.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;
2.OS作为计算机系统资源的管理者;
3.OS实现了对计算机资源的抽象。
推动OS发展的动力:
1.不断提高计算机资源的利用率;2.方便用户;
3.器件的不断更新换代;4.计算机体系结构的不断发展。
操作系统的基本特性:并发性、共享性、虚拟技术、异步性。
操作系统的主要功能:处理机管理功能、储存器管理功能、
设备管理功能、文件管理功能、操作系统与用户之间的接口。
处理机管理功能:进程控制、进程同步、进程通信、调度
储存器管理功能:内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充
设备管理功能:缓冲管理、设备分配、设备处理
文件管理功能:文件储存空间管理、目录管理、文件的度、写管理和保护
OS与用户之间接口:用户接口(联机用户接口、脱机、图形),程序接口
微内核OS的优点:1.提高了系统给的可扩展性;2.增强了系统的可靠性;3.可移植性; 4.提供了分布式系统的支持;5.融入了面向对象技术
程序顺序执行时特征:1.顺序性;2.封闭性;3.可再现性
前趋图是一个有向无循环图。程序不能并发执行,进程可以。
程序并发执行时的特征:1.间断性;2.失去封闭性;3.不可再现性
进程特征:1.结构特征(由程序段、相关数据段和PCB构成)
2.动态性(最基本)3.并发性4.独立性 5.异步性
进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.
进程基本属性:1.进程是一个可拥有资源的独立单位
2.进程同时是一个可独立调度和分派的独立单位
进程三基本状态:就绪、执行、阻塞
进程状态的转换:1.活动就绪-静止就绪 2.活动阻塞-静止阻塞
3.静止就绪-活动就绪 4.静止阻塞-活动阻塞
进程控制块—PCB作用:使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个能独立运
行的基本单位,一个能在其它进程并发执行的进程。
PCB是进程存在的唯一标志。
PCB中信息:1.进程标识符(内部、外部) 2.处理机状态
3.进程调度信息 4.进程控制信息
所有操作系统中,都为每一个进程赋予了一个唯一的数字标识符.
进程控制是进程管理中最基本的功能
进程的创建:1.申请空白PC 2.为新进程分配资源
3.初始化进程控制块 4.将新进程插入就绪队列
进程同步的基本概念:1.相互制约关系 2.直接相互制约关系
进程同步的主要任务是对多个相关进程在执行次序上进行协调,以使并发执行的诸进程之
间能有效地共享资源和相互,从而使程序的执行具有可再现性。
同步机制应遵循的规则:1.空闲让进 2.忙则等待 3.有限死亡 4.让权等待进程同时要求的
共享资源越多是,发生进程死锁的可能性就越大
调度算法:1.先来先服务(FCFS)调度算法
2.短作业(进程)有限调度算法(SJF)
产生死锁的原因:1.竞争资源 2.进程间推进顺序非法
竞争资源引起进程死锁:1.可剥夺和非剥夺性资源 2.竞争非剥夺
性资源 3.竞争临时性资源
进程推进顺序不当引起死锁:1.进程推进顺序合法2.进程推进顺序非法
产生死锁的必要条件:1.互斥条件(部分分配) 2.请求和保持条件
3.不剥夺条件(不可抢占) 4.环路等待条件(循环等待)
处理死锁的基本方法:1.预防死锁2.避免死锁3.检测死锁4.解除死锁
预防死锁:摒弃4个必要条件的2.3.4之一.
解除死锁的两种方法:1.剥夺资源 2.撤销进程
储存器管理方式:1.连续分配方式 2.基本分页存储管理方式
3.基本分段存储管理方式 4.段页式存储管理方式
分页储存管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的篇,称为页面或页,并为各页加以编号,也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块,称为(物理)块或页
框
分页地址结构:0-11位为页内地址,每页大小4KB;12-31位为页号系统为每个进程建立了一张页面映像表,简称页表
页表的作用:配置页表后,进程执行时,通过查找该表找到每页在内存中的物理快好。实现从页号到物理块号的地址映射.
分段存储管理方式的引入满足一下需求:1.方便编程 2.信息共享
3.信息保护 4.动态增长 5.动态链接
段表的作用:用于实现逻辑段到物理内存区的映射
请求分页系统页表包括:状态位,访问字段,修改位M,外存地址
请求分页系统常采用一下算法:1.最佳置换算法和先进先出算法
2.最近最久未使用(LRU)置换算法
I/O设备按信息交换分类:1.块设备(磁盘).磁盘设备的特征是传
输速率较高、可寻址和采用DMA方式 2.字符设备.特征是传输速
率较低,常采用中断驱动方式.
I/O设备按设备共享分类:1独占设备 2.共享设备 3.虚拟设备
I/O控制方式:1.程序I/O方式 2.中断驱动I/O控制方式
3.直接存储器访问(DMA)I/O控制方式 4.I/O通道控制方式
设备
DMA(Direct Memory Access)控制方式特点:1.数据传输的
基本单元是数据块,即在CPU与与I/O设备之间,每次传送
至少一个数据块;2.所传送的数据时从设备直接送入内存的,
或者相反;3.仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时,
才需CPU敢于,整块数据的传送师在控制器的控制下完成的。
DMA控制器的组成:1.命令/状态寄存器(CR) 2.内存地址寄存
器(MAR) 3.数据寄存器(DR) 4.s数据计数器(DC)
I/O软件应达到下面的目标:1.与具体设备无关2.统一命名
3.错误的处理 4.缓冲技术 5.设备的分配释放 6.I/O控制方式
文件存储空间的管理方法:1.空闲表法 2.空闲链表法
3.位示图法 4.成组链接法
连续分配优点:1.顺序访问容易 2.顺序访问速度快
缺点:1.要求有连续的存储空间 2.必须事先知道文件的长度 最基本的文件操作:1.创建文件 2.删除文件 3.读文件 4.写文件
5截断文件 6设置文件的读/写位置
大
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