1操作系統(tǒng)是配置在計算機硬件上的第一層軟件里對硬件的層次擴(精)（精編版）

1、1 操作系統(tǒng)是配置在計算機硬件上的第一層軟件里對硬件的層次擴充2 操作系統(tǒng)的目標(biāo)1 有效性 2 方便性 3 可擴充性 4 開放性3 操作系統(tǒng)的作用1 用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的借口2 計算機資源的管理者3 對計算機資源的抽象4 有效性:提高計算機系統(tǒng)的資源利用和系統(tǒng)的吞吐量5 推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力1 不斷提高計算機資源的利用率2 方便用戶3 器件的不斷更新?lián)Q代4 計算機體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展6 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程人工階段,批處理階段 ,分時階段7 無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)人工操作方式,脫機輸入輸出方式8 人工操作方式用戶獨占全機cpu等待人工操作9 脫機輸入輸出方式優(yōu)點減少cpu的空閑時間 ,

2、提高 i/o 速度10 批處理單道 ,多道11 在 os 中引入多道程序設(shè)計技術(shù)帶來的好處1 提高 cpu的利用率2 提高內(nèi)存和 i/o 設(shè)備的利用率3 增加系統(tǒng)的吞吐量12 多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點1 資源利用率高2 系統(tǒng)吞吐量達3 平均周轉(zhuǎn)時間長4 無交互能力13 多道批處理需要解決的問題1 批處理機管理問題2 內(nèi)存管理問題3i/o 設(shè)備管理問題4 文件管理問題5 企業(yè)管理問題14 分時系統(tǒng)的需求人機交互 ,共享主機 ,便于用戶上機15 分時系統(tǒng)實現(xiàn)中的關(guān)鍵問題及時接受 ,及時處理16 分時系統(tǒng)的特點多路性 ,獨立性。及時性 ,交互性17 實時系統(tǒng) :系統(tǒng)能及時響應(yīng)外部事件的請求,在規(guī)定的時

3、間內(nèi)完成對該事件的處理并控制所有實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致的運行18 實時系統(tǒng)的應(yīng)用需求實時控制,實時信息處理19 微機操作系統(tǒng)的發(fā)展單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng) ,單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng) ,多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)20 操作系統(tǒng)的基本特性并發(fā)性,共享性,虛擬技術(shù) ,異步性21 并發(fā)性是指兩個或多個事件在同一時刻發(fā)生22 共享性;系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個并發(fā)執(zhí)行的進程共同作用23 實現(xiàn)資源共享的重要方式互斥共享方式,同時訪問方式24 虛擬技術(shù)分為時分復(fù)用技術(shù)和空分復(fù)用技術(shù)25 操作系統(tǒng)的主要功能 :處理機管理 ,存儲器管理 ,設(shè)備管理 ,文件管理 ,、26 處理機的設(shè)備管理功能:進程控制 ,進程同步 ,進程通信 ,

4、調(diào)度27 存儲器管理功能 :內(nèi)存分配 ,內(nèi)存保護 ,地址映射。內(nèi)存擴充28 設(shè)備管理功能 :緩沖管理。設(shè)備分配。設(shè)備處理29 文件管理功能 :文件存儲空間的管理 ,目錄管理。文件的讀寫管理和保護30 傳統(tǒng)的 os結(jié)構(gòu):1 傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2 客戶/服務(wù)點模式3 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計4 微內(nèi)核 os 結(jié)構(gòu)31 傳統(tǒng)的無結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)模式化結(jié)構(gòu) os 分層式結(jié)構(gòu) os 32 微內(nèi)核 os結(jié)構(gòu)進程管理低級存儲器管理中斷和陷入處理33 微內(nèi)核 os的特點:足夠小的內(nèi)核 ,基于客戶、服務(wù)器模式 ,應(yīng)用“機制與策略分離”原理,采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。二1 程序順序執(zhí)行的特征 :順序性封閉性可再現(xiàn)性2 前趨圖:有向

5、無循環(huán)圖用于表示前后關(guān)系3 程序開發(fā)執(zhí)行的特恒間斷性失去封閉性不可再現(xiàn)性4 進程是程序的一次執(zhí)行5 進程的特征 :結(jié)構(gòu)特征 ,動態(tài)性,并發(fā)性,獨立性 ,異步性后加的:進程控制塊的作用 :使一個在多道程序環(huán)境下不能運行的程序,成為一個能獨立與性的基本單位 ,一個能與其他進程并發(fā)執(zhí)行的進程。進程控制塊中的信息 :進程標(biāo)示符 ,處理機狀態(tài) ,進程調(diào)度信息 ,進程控制信息。6 進程調(diào)度信息1 進程狀態(tài)2 進程優(yōu)先級3 進程調(diào)度所需的其他信息4 事件7 進程控制信息1 程序和數(shù)據(jù)地址2 進程同步機制3 資源清單4 鏈接指針8 進程控制塊的組織方式 :鏈接和索引9 進程控制是進程管理中最基本的功能10 引

6、起創(chuàng)建進程的事件 :用戶登錄作業(yè)調(diào)度提供服務(wù)應(yīng)用請求11 進程的創(chuàng)建 :申請空白 pcb ,為新進程分配資源 ,初始化進程控制塊 ,將新進程插入就緒隊列12 管程的定義 :一個線程定義了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進程所執(zhí)行的一組操作,這組操作能同步進程和改變管理中的數(shù)據(jù)進程的通信機制 :共享存儲器系統(tǒng) ,消息傳遞系統(tǒng) ,管道通信系統(tǒng)。直接通信方式 :用 os 所提供的命令簡介通信方式 :用信箱方式。線程的屬性 :輕型實體 ,獨立調(diào)度與分派的單位,可并發(fā)執(zhí)行 ,共享進程資源。多線程 os 中的進程的屬性 :作為系統(tǒng)資源分配的基本單位,可包括多個線程 ,進程不是一個可執(zhí)行的實體。線程的實現(xiàn)方式 :內(nèi)核

7、支持線程 ,用戶級線程 ,組合方式。13 管理的目標(biāo)1 管理的名稱2 局部與管理內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說明3 對該數(shù)據(jù)進行操作的一組過程4 對局部于管理內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)設(shè)置初始值三1 處理機調(diào)度的層次 :高級調(diào)度 (作業(yè)調(diào)度 ,低級調(diào)度 (進程調(diào)度 ,中級調(diào)度。2 調(diào)度的對象是作業(yè)3 作業(yè)步:作業(yè)運行時間的每一個步驟4jbc:作業(yè)控制塊5 進程調(diào)度的功能1 保存處理機的現(xiàn)場信息2 按某種算法選取進程3 把處理器分配給進程6 進程調(diào)度中的三個基本體制:排隊器,分派器 ,上下文切換機制7 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 =周準(zhǔn)時間 /執(zhí)行時間 =執(zhí)行時間 +等待時間 /執(zhí)行時間 =1+等待時間/執(zhí)行時間 8 調(diào)度算法1

8、先來先服務(wù)算法2 短作業(yè)優(yōu)先算法3 高優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法4 高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法5 時間片輪轉(zhuǎn)法6 多級反饋隊列調(diào)度算法9 實時調(diào)度的基本條件1 提供必要信息2 系統(tǒng)處理能力強3 采用搶占式調(diào)度機制4 具有快速切換機制10 常用的實時調(diào)度算法最早截止時間算法 (edf 最低松弛度優(yōu)先算法 (llf11 松弛度=必須完成時間 -本身的運行時間 -當(dāng)前時間12 死鎖:多個進程在運行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局,當(dāng)進程處于這種僵持狀態(tài)時 ,若無外力作用 ,他們都將無法再向前推進13 產(chǎn)生死鎖原因 :資源競爭進程間推進順序非法14 死鎖必要條件 : 互斥條件請求和保持條件不剝奪條件環(huán)路等待條件15 處

9、理死鎖方法 : 預(yù)防死鎖避免死鎖檢測死鎖解除死鎖16 預(yù)防死鎖辦法 : 摒棄請求和保持 條件摒棄不剝奪條件摒棄環(huán)路等待條件17 死鎖檢測 ; 資源分配圖死鎖定理死鎖檢測中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)18 死鎖的解除 : 剝奪資源撤銷進程19 管理的特性 : 模塊化抽象數(shù)據(jù)模型信息掩蔽20 高級通信機制共享存儲器系統(tǒng)信息傳遞系統(tǒng)管道通道系統(tǒng)21 共享存儲器系統(tǒng) :基于共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通信方式基于共享存儲區(qū)的通信方式22 線程與進程比較 : (調(diào)度,并發(fā)性,擁有資源 ,系統(tǒng)開銷占有資源獨立調(diào)度的執(zhí)行共享所在線程的資源23 實現(xiàn)用戶級線程與內(nèi)核控制現(xiàn)成的連接的模型:一對一多對一多對多程序的裝入方式 :絕對裝入方式 ,可重定位裝入方式 ,動態(tài)運行時裝入方式程序的鏈接方式 :靜態(tài)