尝试在软考67天前开始成为软件设计师--操作系统基本原理
目录
操作系统原理概述
进程状态
进程管理-前驱图
进程同步与互斥
PV操作
死锁问题
分区存储组织
页式存储、段式存储、段页式存储
页式存储
段式存储
段页式存储
快表
页面置换算法
索引文件结构
文件和树型目录结构
空闲存储空间管理
数据传输控制方式
虚设备与SPOOLING技术
微内核操作系统
操作系统原理概述
- 管理系统的硬件、软件、数据资源
- 控制程序运行
- 人机之间的接口
- 应用软件与硬件之间的接口
- 进程 管理 进程状态(前驱图,PV操作,死锁
- 存储 管理 段页式存储
- 文件 管理
- 作业 管理
- 设备 管理
进程状态
就绪: 只欠CPU东风
运行中缺某种资源 进入等待状态
运行中 时间片到点 进入就绪态
右图 支持人为操作挂起 静止
进程管理-前驱图
往往与PV操作结合考察
约束关系 :ABC 都做完后才能 D
进程同步与互斥
互斥: 千军万马 过独木桥
同步: 速度有差异,但一定情况停下等待
同步<-->异步 互为反义词
PV操作
临界资源: 进程间互斥方式对其进行共享的资源
临界区:临界资源 那段代码所在区域
信号量: 特殊变量
题目自学略(
死锁问题
笔者对这部分内容印象深刻,不再作笔浪费时间(抱歉让读者自学
银行家算法:分配资源的原则,银行放贷 考虑能否收回
分区存储组织
首次适应法 能进就进
最佳适应法 最小适应
最差适应法 最大适应
循环首次适应法 25k->28k->10k->25k 依次分配作业1234
页式存储、段式存储、段页式存储
页式存储
页号| 页内地址
高级程序语言使用逻辑地址;
运行状态,内存中使用物理地址。
页内地址 的逻辑地址&物理地址相同
页号查找块号
优点:利用率高(只有最后一页浪费)，碎片小，分配及管理简单，
缺点:增加了系统开销(先查页表后定位):可能产生抖动现象 (抖动: 分配更多的资源,却没干好活)
页帧号==块号 (1) D
淘汰,已经在内存里的 看访问位(2) B
段式存储
段号|段内地址
段号 段长 基址
段大小不相同,页大小一致
优点:多道程序共享内存，各段程序修改互不影响
缺点:内存利用率低，内存碎片浪费大
段页式存储
结合两方式 先段表后页表
优点: 空间浪费小,存储共享容易,存储保护容易,动态链接
缺点: 复杂性和开销也随之↗. 硬件&占用↗,执行速度大大↘
快表
小容量 相联存储器,由高速缓存器组成,速度快
从硬件上保证按内容并行查找，一般用来存放当前访问最频繁的少数活动页面的页号。
页面置换算法
- 最优算法(Optimal, OPT)
已知整体的序列,无普遍规律
- 随机算法(RAND)
- 先进先出算法(FIFO):有可能产生“抖动”. (抖动: 分配更多的资源,却没干好活)
- 最近最少使用算法(LRU) :不会“抖动"
-
上为FIFO,下为LRU
例题
共占六页,一页访问2次 (1) B
指令产生一次缺页中断,AB操作数都是俩份 (2) 1+2+2 C
索引文件结构
一般有0~12 十三个索引结点,考试多会有特殊说明
图中 0~9 前十块 直接索引 物理盘块存储数据 4K*10(十块)
10号 存地址 地址再去查物理盘块内容 4K*1024
文件和树型目录结构
文件属性
- R只读文件属性
- A存档属性
- S系统文件
- H隐藏文件
文件名组成
驱动器号+路径+主文件名+扩展名
空闲存储空间管理
- 位示图
- 空闲区表法(空闲文件目录)
- 空闲链表法 链成一片区域
- 成组链表法 分组又分链
应用:电影院,航班座位....(
(4195+1)/32=131.....x (1) D
第132个字中 第0位为 131*32=4192 第1位为 4193 第2位为 4194 第3位为 4195 (2)B
数据传输控制方式
内存-外设的数据传输问题
- 程序控制方式
程序查询方式,CPU介入最多, 查询:完成后下一步,没完成继续 (老板一直问员工完成否
- 程序中断方式
外设完成后 发送中断,系统做下一步处理 (员工上报老板完成任务
- DMA方式
直接存储控制方式, 专门的硬件DMA控制器
- 通道
- 输入输出处理机
虚设备与SPOOLING技术
打印机顺序按输出井输出(开辟缓冲区
微内核操作系统
内核做的更小的操作系统,只实现基本功能 (Windows出来挨打
可靠性,稳定性,安全性
