《2022年操作系统pp .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年操作系统pp .pdf（3页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、章一计算机系统资源：系统硬件和系统软件资源管理器的作用：跟踪资源状态，分配资源，回收资源，保护资源操作系统的任务：就是如何管理这些资源的操作系统概念：它是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源，合理的组织计算机工作流程及方便用户使用的程序和数据的集合操作系统为用户提供了一下接口：命令接口，程序接口，图形接口操作系统的主要特征：并发性，共享性，虚拟性，不确定性现代操作系统的从内部来看，通常包括两部分，一是内核，二是核外部分，内核的定义：四大管理的核心程序传统操作系统的内核包括以下功能模块：进程线程及其管理，存储管理，I/O 管理强内核与微内核的区别：强内核是基于传统的集中式操作系统的内核。这种强内
2、核的操作系统中系统调用是通过内核实现的，在内核完成做需要的服务，最后返回结果给用户程序。微内核是一种新的结构组织形式，它体现了操作系统结构的新思想。微内核的设计目标是使操作系统的内核尽可能小，使其他操作系统服务都放在和外用户级完成。早期的操作系统三种设计模块：整体式结构设计模，层次式式结构设计模式，以管理为工具的结构设计模式操作系统的分类：单用户操作系统，批处理系统，分时系统，实时系统，网络操作系统，分布式操作系统，多处理机操作系统。操作系统的功能1 处理机管理（对进程的管理）包括以下几个方面：进程控制，进程调度，进程同步，进程通信。2 存储管理：包括地址重定位，存储分配，存储保护，存储扩充3
3、 设备管理：包括缓冲管理，设备分配，设备处理，设备独立性和虚拟设备。4 文件管理：包括目录管理，文件读写管理，文件存储控制，文件存取空间的管理4.多道程序设计：指在主存中同时存多到用户作业，使他们处于执行的开始点与结束点之间。硬件的两方面支持：中断系统和通道技术多道程序设计的主要目的特点和硬件基础：充分利用系统的所有资源且尽可能的让他们并行操作。多道，宏观上并行，微观上串行中断系统和通道技术在批处理系统中，从作业提交到作业完成，大体上分为四个阶段：1 作业的提交 2 作业的收容3 作业的执行4 作业的完成一个作业从进入系统到退出系统所经历的状态及其转换过程有：SPOOLing 程序，作业调度程
4、序，进程调度程序以及交通控制程序分时系统：在一个计算机系统中如果多个用户分时的使用同一计算机。分时系统的特点：同时性，独立性，及时性，交互性响应时间： 用户从中端发出一条命令到系统处理完这条命令并作出回答所需要的时间。章二作业：用户一次请求计算机系统为他完成任务所进行的工作总和。作业步：处理作业的各个独立的子任务，系统可以创建若干指令完成各作业步的计算，所以说一个作业是由若干个作业步组成的。作业流（输入流） ：由若干个作业组成的，在批处理系统中通常把若干作业依次放在输入设备上，在操作系统控制下，将其送入铺存。作业类型：脱机作业和联机作业联机作业多出现在分时系统中，脱机作业多出现在批处理系统中。
5、算态（核心态） ：执行系统程序算态（用户态） ：执行用户程序特权指令：只能在管态下执行而不能在算态下执行的特殊的机器指令。访管指令本身不是特权指令其基本功能是” 自愿进管 ” ，从而引起访管中断。对于用户程序再算态下无法完成的工作，就要求操作系统提供相应的服务. 系统调用：用户在程序中能用仿管指令或软中断指令调用的，由操作系统提供的子功能集合，其中每一个功能就是一个系统调用命令。系统调用与过程调用的区别：1运行在不同的系统状态下2 通过软中断进入章三程序的特征有：1 封闭性：程序一旦开始执行，其计算结果机会取决于其本身，除了人为改变机器运行状态或机器故障外，不受外界因素影响。2 可在现性：当该
6、程序重复执行时，必将获得相同结果。这给程序的调试带来很大的方便。并发执行：两个程序的执行在时间上是重叠的，即使这种重叠只有很少一部分，我们也称这两个程序是并发执行的。程序并发执行的特性：1 失去了程序的封闭性2 程序和机器执行程序的活动不再一一对应。 3并发程序间的相互制约什么叫进程？为什么要引入进程这一概念？进程是程序的一次执行，该进程可与其他程序并发执行。原因：再多道程序的环境下，程序活动不再处于一个封闭的系统中，而出现了许多新的特征，即独立性，并发性动态性以及他们之间的相互制约，在这种情况下，程序这个静态概念已经不能如实地反映程序活动的这些特征，为此，提出了进程这一概念。进程的组成：程序
7、，数据集合，进程控制块进程存在的物质基础，及进程的实体是：程序和数据集合进程控制块是进程存在的唯一标识，当系统创建一个进程时， 系统便创建一个PCB，当进程被撤销时，系统收回他的PCB，随之该进程也就消失了。PCB 应包含以下信息：1 进程标识名或标志数2 位置信息 3 状态信息4 进程的优先级 5进程的现场保护6 资源清单 7 队列指针或链接字8其它进程的基本调度状态：1 运行状态 2 就绪状态 3 阻塞状态系统的三种基本调度状态演变成五种调度状态：运行，活跃就绪，活跃阻塞，静止就绪，静止阻塞进程调度状态分为六种：运行状态，高优先级睡眠状态，低优先级睡眠状态，暂停状态，等待善后处理状态，创建
8、子进程状态。原语：有若干条机器指令构成的并用以完成特定功能的一段程序，这段程序在执行期间是不可分割的。内核中所包含的原语有：进程控制原语，进程通信原语，资源管理原语及其它方面的原语。进程控制原语：有进程创建原语，进程撤销原语，进程挂起原语，进程激活原语，进程阻塞原语，进程唤醒原语状态转换原语包括：1 挂起原语 2 激活原语3 阻塞原语和唤醒原语进程调度程序：从就绪到运行转变是有一个专门的程序来完成的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - -
9、- - - - - 引起进程调度的时机有：1 现运行进程运行结果或者因任务完成而正常结束或者因出现错误而异常结束2 现运行状进程因某种原因3 现运行状进程执行某种原语操作 4 一个具有更高优先级的进程要求使用处理机，即进入就绪队列进程调度方式： 1 非剥夺方式 2 剥夺方式进程调度算法基本分为两大类：优先数法和时间片论法进程队列的组织分为1线性表 2 连接表或进程队列常用的进程调度算法：1 静态优先级法2动态优先级法3时间片论转法4多队列轮转法1 静态优先级的确定方法有以下几种：1按进程类型确定2按作业的资源要求确定 3按作业到达时间确定4按用户类型和要求确定。3 时间片的长短由以下因素确定：
10、1系统的响应时间2就绪队列中的进程数3进程的转换时间4计算机的处理能力一个作业： 用户在一次算题过程或一个事务处理中要求计算机系统所做的工作的总和进程和程序的区别：1 进程是程序的一次执行，属于一种动态概念，而程序是一种有序的指令，是一种静态概念。2 一个进程可以执行一个或几个程序；反之，同一程序可能由几个进程同时执行。3 程序可以作为一种软件资源长期保留，而进程是程序的一次执行过程，是暂时的。4 进程具有并发性，它能与其它进程并发执行。而一般程序不具有这种明显的特征5 进程具有其独立性，又具有相互制约性。这种特性表现为进程之间的同步与互斥线程：进程内的一个执行单位进程间的同步：一个进程相对于
11、另一个进程之间的速度是不确定的。也就是说，进程之间是在异步环境下运行的，每个进程都以各自独立的，不可预知的速度相运行的终点推进。但是相互合作的几个进程需要在某些确定点上协调他们的工作。一个进程到达了这些点之后，除非另一进程已经完成了某些操作，否则就不得不停下了来等待这些操作的结束。临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源。了两个或两个以上的进程由于不能同时使用同一临界资源，只能一个进程使用完，另一个进程在使用，这种现象称为互斥，因而临界资源也称互斥资源。个进程对临界资源操作的程序段的执行应该是互斥的。把这各种互斥执行的程序段叫做临界区或互斥段。死锁：当某一进程提出某一资源的使用要求后，使得进程中
12、一些进程处于无休止的阻塞状态，再无外力的作用下，这些进程永远也不能继续前进。产生死锁的必要条件：1 互斥控制2 非剥夺控制 3 逐次请求 4 环路条件处理死锁： 1 鸵鸟策略 2 预防策略 3 避免策略 3 检测和解除章四名词解释名空间：把程序中由符号名组成的空间。作业地址空间：用户作业所存储的地址的集合系统地址空间： CPU 各个设备的存储空间映射到统一的存储空间。逻辑地址：源程序经过汇编或编译后，在经过链接装配程序加工形成程序的装配模块形成。它是以0 为基址顺序进行编制。物理地址：内存单元的地址，即装入内存的内存地址寄存器。地址再定位（地址映射） ：一个逻辑地址空间的程序装入到物理地址空间
13、时，由于两个地址空间不一致，就需要进行地址变换。地址再定位有两种方式：静态再定位和动态再定位静态地址再定位优点：容易实现，无需硬件支持。缺点：1 不利于内存的有效利用2 不能分布在内存的不同区域。3 如若共享同一程序，则个用户必须使用自己的副本。动态地址再定位：是在程序执行期间，在每次存储访问之前进行的。优点： 1在执行过程中，用户程序在内存中可以移动，这有利于内存的分配2程序不必连续存放在内存中，可以分散在内存的各个不同区域3 如干用户可以共享同一程序缺点：需要附加的硬件支持，实现存储管理的软件算法比较复杂虚拟存储区有两种形式：单段式虚存，他是一个连续的线性地址空间。另一种是多段式虚存。一个
14、虚存的最大容量有计算机的地址决定。分区分配的原理：能满足多道程序设计需要的一种最简单的存储管理技术，分区管理法也称界地址存储管理法。可变式分区法： 1 最佳适应算法2最差适应算法3 最先适应算法分页存储管理：从逻辑地址空间到物理地址空间的一种变换分页存储管理的算法的实现：1作业表 2 存储分块表 3页面变换表章五文件：一个具有符号名的一组相关联元素的有序序列操作系统中的文件管理部分应具有如下功能：1 文件的结构及有关存取方法2文件的目录机构和有关处理3文件存储空间的管理里 4文件的共享和存取控制5 文件操作和使用文件的逻辑结构：1有结构的记录式文件2无结构的流式文件文件的物理结构：1连续结构2
15、串联结构 3索引结构文件的存取方法：读写文件存储器上的一个物理块的方法。通常有三类存取方法：1 顺序存取法2直接存取法 3 按键存取法文件结构，文件存储设备和存取法的关系存储设备磁盘磁带文件结构连续串接索引连续存取方法顺序直接顺序顺序直接顺序位试图原理：用若干字节构成一张图，每一个字节中对应的每一位对应文件存储器中的一个物理块。事先勾连的方法有两种：1基于索引节点的共享方法2基于符号链的共享章六I/O 设备类型1 按使用特性分类：存储设备，输入输出设备，终端设备及脱机设备2 按所属关系分类：系统设备，用户设备3 按资源分配角度分类：独占设备，共享设备，虚拟设备4 按传输数据数量分类：字符设备，
16、块设备通道类型有三种：1字节多路通道2 选择通道 3 数组多路通道I/O 系统应组织成以下四个层次：1 中断处理程序2 设备驱动程序3与设备无关的I/O 软件 4用户空间的I/O 软件移臂调度算法： FCFS SSTF SCAN I/O 控制方式： 1.循环 I/O 测试方式2.程序中断 I/O 方式3.DMA 方式4.通道名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 方式UCB 包括： 1 设备标识符2 设备状态 3 等待此
17、设备的进程表名词解释：逻辑记录：通常一个文件由若干个称为逻辑记录的最小单位组成。纪录是一个有意义的信息集合，它是作为对文件进行存取操作的基本单位。物理记录：为了有效分配文件存储器空间，通常把他们分成若干块，并以块为单位进行分配，传送。每个快快称为物理块，而块中的信息称为物理记录存储块：组成存储空间的一个特定大小的物理单元按址存取：利用文件目录，按照文件名找到数据存储的地址进行数据存取的操作。文件系统：操作系统中负责管理和存取文件信息的软件机构名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -