學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)心得體會(huì)

1、學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)心得體會(huì) 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是鋪設(shè)在計(jì)算機(jī)硬件上的多層系統(tǒng)軟件，不僅增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能，而且還隱藏了對(duì)硬件操作的細(xì)節(jié)，由它實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)硬件操作的抽象。 操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全部硬件資源包括軟件資源及數(shù)據(jù)資源；控制程序運(yùn)行；改善人機(jī)界面；為其它應(yīng)用軟件提供支持等，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用，為用戶提供方便的、有效的、友善的服務(wù)界面。 操作系統(tǒng)的一些原理在生活中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)，結(jié)合生活中的例子，可以化抽象為具體，我們會(huì)更加清楚地了解到其原理與操作過程： 1、銀行家算法避免死鎖 死鎖的產(chǎn)生是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行過程中，因爭(zhēng)奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象，若無

2、外力作用，它們都將無法推進(jìn)下去。此時(shí)稱系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)或系統(tǒng)產(chǎn)生了死鎖，這些永遠(yuǎn)在互相等待的進(jìn)程稱為死鎖進(jìn)程。由于資源占用是互斥的，當(dāng)某個(gè)進(jìn)程提出申請(qǐng)資源后，使得有關(guān)進(jìn)程在無外力協(xié)助下，永遠(yuǎn)分配不到必需的資源而無法繼續(xù)運(yùn)行，這就產(chǎn)生了一種特殊現(xiàn)象死鎖。我覺得操作系統(tǒng)所講的死鎖就好像兩個(gè)人竟過獨(dú)木橋，兩輛車竟過單行橋等阻塞現(xiàn)象，原因是共享資源，即道路。 為提高系統(tǒng)資源的利用率，避免死鎖并不嚴(yán)格限制死鎖必要條件的存在，而是在資源的動(dòng)態(tài)分配過程中，使用某種方法去防止系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，從而避免死鎖的最終出現(xiàn)。然而，最有代表性的避免死鎖的算法，是Dijkstra的銀行家算法。在該方法中把系統(tǒng)的狀態(tài)分為

3、安全狀態(tài)和不安全狀態(tài)，只要能使系統(tǒng)始終都處于安全狀態(tài)，便可以避免發(fā)生死鎖。銀行家算法的基本思想是分配資源之前，判斷系統(tǒng)是否是安全的；若是安全的，才分配。我們可以把操作系統(tǒng)看作是銀行家，操作系統(tǒng)管理的資源相當(dāng)于銀行家管理的資金，進(jìn)程向操作系統(tǒng)請(qǐng)求分配資源相當(dāng)于用戶向銀行家貸款。為保證資金的安全,銀行家規(guī)定：（1）當(dāng)一個(gè)顧客對(duì)資金的最大需求量不超過銀行家現(xiàn)有的資金時(shí)就可接納該顧客；（2）顧客可以分期貸款,但貸款的總數(shù)不能超過最大需求量；（3）當(dāng)銀行家現(xiàn)有的資金不能滿足顧客尚需的貸款數(shù)額時(shí)，對(duì)顧客的貸款可推遲支付，但總能使顧客在有限的時(shí)間里得到貸款；（4）當(dāng)顧客得到所需的全部資金后，一定能在有限的時(shí)

4、間里歸還所有的資金。 另外，我們也可以把操作系統(tǒng)看作是建造房子，操作系統(tǒng)的資源看作是造房子的起吊機(jī)臺(tái)數(shù)，進(jìn)程向操作系統(tǒng)請(qǐng)求分配資源相當(dāng)于建造房子時(shí)申請(qǐng)的起吊機(jī)臺(tái)數(shù)。為保證工程的順利進(jìn)行，其操作過程如下：1 當(dāng)一棟房子對(duì)起吊機(jī)的最大需求量不超過建造房子現(xiàn)有的起吊機(jī)時(shí)可接納該房子的建造；1 所要建造的房子可以分開幾次申請(qǐng)起吊機(jī)，但申請(qǐng)的起吊機(jī)的總數(shù)不能超過最大需求量；1 當(dāng)現(xiàn)有的起吊機(jī)臺(tái)數(shù)不能滿足某棟房子尚需的起吊機(jī)時(shí)，對(duì)該棟房子所需的起吊機(jī)數(shù)可推遲給予，但總能是房子在有限的時(shí)間里得到貸款；1 當(dāng)建造的房子得到所需的全部起吊機(jī)后，一定能在有限的時(shí)間里歸還所有的起吊機(jī)數(shù)。2、進(jìn)程同步問題：進(jìn)程管理模

5、塊包括進(jìn)程概念、進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程互斥、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信、進(jìn)程死鎖各知識(shí)單元。進(jìn)程概念包含進(jìn)程特征、進(jìn)程狀態(tài)與轉(zhuǎn)換、進(jìn)程控制各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程調(diào)度包含調(diào)度時(shí)機(jī)、調(diào)度算法、調(diào)度過程各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程互斥包含與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤、臨界資源與臨界區(qū)、臨界區(qū)使用原則、臨界區(qū)互斥訪問的解決途徑、臨界區(qū)互斥訪問的解決途徑各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程同步包含信號(hào)量同步機(jī)制、生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題、讀者與寫者問題、哲學(xué)家進(jìn)餐問題各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程通信包含忙等待策略、睡眠和喚醒策略、消息傳遞策略各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程死鎖包含產(chǎn)生原因、必要條件、解決途徑各知識(shí)點(diǎn)。 一個(gè)進(jìn)程到達(dá)了確定的點(diǎn)后，除非另一些進(jìn)程已經(jīng)完成了某些操作，否則不得不停下來等待另一進(jìn)程為它

6、提供的消息，早未獲得消息前，該進(jìn)程處于等待狀態(tài)，獲得消息后被喚醒處于就緒狀態(tài)，這就是進(jìn)程同步。我們?cè)谏钪幸部梢哉业较鄳?yīng)的例子：例如汽車司機(jī)和售票員，汽車司機(jī)負(fù)責(zé)開車、進(jìn)站、開車門、關(guān)車門與進(jìn)站；售票員負(fù)責(zé)售票、進(jìn)出站后觀察車門，給司機(jī)發(fā)開關(guān)門信息；正常狀態(tài)下，各自活動(dòng)，司機(jī)開車，售票員售票；在進(jìn)出站時(shí)雙方要進(jìn)行進(jìn)程同步。 3.生產(chǎn)消費(fèi)者問題在實(shí)際的操作系統(tǒng)操作過程中，經(jīng)常會(huì)碰到如下場(chǎng)景：某個(gè)模塊負(fù)責(zé)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由另一個(gè)模塊來負(fù)責(zé)處理（此處的模塊是廣義的，可以是類、函數(shù)、線程、進(jìn)程等）。產(chǎn)生數(shù)據(jù)的模塊，就形象地稱為生產(chǎn)者；而處理數(shù)據(jù)的模塊，就稱為消費(fèi)者。單單抽象出生產(chǎn)者和消費(fèi)者，還夠不上

7、是生產(chǎn)者消費(fèi)者問題。該問題還需要有一個(gè)緩沖區(qū)處于生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間，作為一個(gè)中介。生產(chǎn)者把數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)，而消費(fèi)者從緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)。為了理解這一問題，我們舉一個(gè)寄信的例子。假設(shè)你要寄一封平信，大致過程如下：1、你把信寫好相當(dāng)于生產(chǎn)者制造數(shù)據(jù)2、你把信放入郵筒相當(dāng)于生產(chǎn)者把數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)3、郵遞員把信從郵筒取出相當(dāng)于消費(fèi)者把數(shù)據(jù)取出緩沖區(qū)4、郵遞員把信拿去郵局做相應(yīng)的處理相當(dāng)于消費(fèi)者處理數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)看似繁雜,但究其原理,在對(duì)不同系統(tǒng)資源功能進(jìn)行管理時(shí),所采取的策略和方法有很多是相同的。從操作系統(tǒng)四種重要實(shí)現(xiàn)技術(shù)出發(fā)的橫向技術(shù)線包括中斷技術(shù)、共享技術(shù)、虛擬技術(shù)和緩沖技術(shù)。 (1)中斷技術(shù)模塊

8、是實(shí)現(xiàn)程序并發(fā)執(zhí)行與設(shè)備并行操作的基礎(chǔ),它包括中斷類型、中斷優(yōu)先級(jí)、中斷事件各知識(shí)單元。中斷類型知識(shí)單元包括外中斷、內(nèi)中斷知識(shí)點(diǎn);中斷優(yōu)先級(jí)知識(shí)點(diǎn)在不同的系統(tǒng)中有不同的規(guī)定;中斷事件知識(shí)單元包括進(jìn)程創(chuàng)建與撤消、進(jìn)程阻塞與喚醒、分時(shí)時(shí)間片、缺頁(yè)中斷與缺段中斷、I/O操作、文件操作各知識(shí)點(diǎn)。 (2)共享技術(shù)模塊是提高資源利用率的必然途徑,它包括處理機(jī)共享、存儲(chǔ)共享、設(shè)備共享、文件共享各知識(shí)單元。處理機(jī)共享包含進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行;存儲(chǔ)共享包含外存儲(chǔ)器共享、內(nèi)存儲(chǔ)器共享知識(shí)點(diǎn);設(shè)備共享包含SPOOLing系統(tǒng);文件共享包含便于共享的文件目錄。 (3)虛擬技術(shù)模塊是把一個(gè)物理實(shí)體變?yōu)槿舾擅嫦蛴脩舻倪壿媶卧?

9、使資源的用戶使用與系統(tǒng)管理相分離,從而提高資源利用率和安全性方,它包括虛擬處理機(jī)、虛擬存儲(chǔ)器、虛擬存儲(chǔ)器方法、虛擬設(shè)備、虛擬文件各知識(shí)單元。虛擬處理機(jī)包含多進(jìn)程管理;虛擬存儲(chǔ)器包含地址轉(zhuǎn)換、中斷處理過程、置換知識(shí)點(diǎn);虛擬存儲(chǔ)器方法包含頁(yè)式管理、段式管理、段頁(yè)式管理各知識(shí)點(diǎn);虛擬設(shè)備包含設(shè)備共享;虛擬文件包含文件共享。 (4)緩沖技術(shù)模塊是異步技術(shù)的實(shí)現(xiàn)前提,可大大提高相關(guān)資源的并行操作程度,它包括存儲(chǔ)管理緩沖技術(shù)、設(shè)備管理緩沖技術(shù)、文件管理緩沖技術(shù)各知識(shí)單元。存儲(chǔ)管理緩沖技術(shù)包含快表;設(shè)備管理緩沖技術(shù)包含硬緩沖、軟緩沖、SPOOLing系統(tǒng)中的輸入/輸出井知識(shí)點(diǎn);文件管理緩沖技術(shù)包含記錄成組技

10、術(shù)、文件表的打開。 操作系統(tǒng)這門課程并不是教你如何使用操作系統(tǒng)的，而是講操作系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)制的。操作系統(tǒng)的目標(biāo)是為用戶提供一個(gè)良好的界面，方便用戶使用計(jì)算機(jī)，同時(shí)對(duì)內(nèi)部各種軟硬件資源能夠進(jìn)行有效地管理和分配，使整個(gè)系統(tǒng)能高效率得運(yùn)行。操作系統(tǒng)的服務(wù)是越來越到位了。操作系統(tǒng)主要有五大功能：處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理、用戶接口。我們現(xiàn)在使用的大多是PC機(jī)，都是只有一塊CPU，而有時(shí)卻要在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行多個(gè)程序，那么每道程序在什么時(shí)候使用CPU，這需要合理得分配協(xié)調(diào)才行，操作系統(tǒng)關(guān)于處理機(jī)的分配有相應(yīng)的調(diào)度算法，這些工作都有操作系統(tǒng)幫你代勞。內(nèi)存儲(chǔ)器是存放程序與數(shù)據(jù)的，如何存放才能井井有條

11、，互不干擾，而且能充分合理的利用有限空間，這都需要操心，這一切也是操作系統(tǒng)的事。當(dāng)你要使用設(shè)備的時(shí)候，例如要使用打印機(jī)，只要單擊打印機(jī)按鈕即可將內(nèi)容傳到打印機(jī)進(jìn)行后臺(tái)打印，這一切也都是因?yàn)橛辛瞬僮飨到y(tǒng)，才可以這么輕松的調(diào)用外部設(shè)備，還不影響當(dāng)前處理的工作，所以對(duì)設(shè)備的管理也是非常重要的。文件的操作對(duì)于每個(gè)用戶來說是家常便飯，每次存取文件只需知道地點(diǎn)和文件名即可，你可曾想過你要存取的文件是放在那個(gè)道那個(gè)扇區(qū)上么？有時(shí)你不想讓自己的文件被外人看到，還可設(shè)置權(quán)限。這些幕后的工作都由操作系統(tǒng)完成，你只需要使用文件名對(duì)文件進(jìn)行操作就可以了。操作系統(tǒng)還為用戶使用提供了兩種方式的接口：命令接口和系統(tǒng)調(diào)用接口。命令接口可使用戶交互的使用計(jì)算機(jī)，敲入一條命令，系統(tǒng)響應(yīng)返回結(jié)果，用戶根據(jù)結(jié)果再敲入下一條命令，如此反復(fù)。Windows中開始菜單下里的運(yùn)行，也可執(zhí)行命令。系統(tǒng)調(diào)用是為編程人員提供的，每個(gè)系統(tǒng)調(diào)用都是一個(gè)能完成特定功能的子程序，這樣編程人員就可站在操作系統(tǒng)的肩膀上編制程序，沒必要所有的功能都從頭編起，操作系統(tǒng)提供的功能只需申請(qǐng)調(diào)用即可。 每當(dāng)我們打開計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)成功后，首先映入眼簾的就是操作系統(tǒng)的界面。我們所做的一切的工作都是在操作系統(tǒng)之上來完成的。可是誰也不會(huì)去想：為什么鼠標(biāo)的拖拖曳曳就能完成對(duì)文件、磁盤、各種