操作系统总结

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,操作系统总结,第一章 绪论,操作系统的概念,定义,从科普、功能、用户、管理员、软件的观点理解操作系统,操作系统的基本类型,批处理、分时、实时、个人计算机、网络、分布式、嵌入式,第一章 绪论,操作系统的功能,处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、用户接口,操作系统的特征,并发、共享、虚拟、异步,现代操作系统特征,微内核、多线程、对称多处理、分布式、面向对象,第二章 用户接口与作业管理,程序的启动和结束,程序的启动（命令方式、批处理方式、,EXEC,方式、硬件装入程序、自启程序,）,程序的结束（正常结束、异常结束）,作业的基本概念,作业（用户角度、系统角度）,作业组织（作业、说明书、控制语言）,第二章 用户接口与作业管理,作业的建立,包括：作业的输入、作业控制块的建立,作业输入方式,联机输入、脱机输入、直接耦合、,Spooling,、,网络,作业控制块的建立,用户接口,程序级接口、操作级接口、图形用户接口,系统调用（,类、,功能,、实现过程,）,第三章 进程管理,进程的概念,程序的顺序执行和并发执行,定义、条件、特点,进程的定义、特性、与程序的区别,进程的描述,进程的组成（程序+数据+,PCB）,进程控制块,PCB（,作用、所包含信息）,进程上下文（用户级、寄存器级、系统级）,第三章 进程管理,进程的描述,PCB,的组织方式（链表、索引表）,进程的状态及转换,核心态和用户态,内存中3种基本状态（转换、条件）,扩展：3状态、5状态、7状态（状态、转换、条件、数据结构等）,进程控制,功能、原语、,UNIX,进程管理,第三章 进程管理,线程,进程与线程的关系,线程引入的作用,线程的应用,线程的状态及转换,操作系统对线程的实现方式,进程与线程的比较,线程举例,第三章 进程管理,进程的互斥与同步,进程间的关系（同步、互斥）,互斥算法（临界资源的使用）,信号量（信号量和,P、V,原语）,经典进程同步问题（,特别复杂的互斥与同步,）,第三章 进程管理,死锁,死锁的定义、现象、发生原因、发生条件,死锁的预防、避免、,死锁的检测与恢复,解决死锁的综合方法,第四章 处理机调度,分级调度,调度层次（与状态转换、与时间周期、操作系统类型联系）,作业与进程的关系（从调度的角度）,作业调度,作业调度功能,作页调度中状态的转换,目标与性能,第四章 处理机调度,进程调度,进程调度的功能、时机、上下文切换、性能评价,调度算法,先来先服务（,FCFS）,短作业优先（,SJF）,最高响应比优先（,HRR）,时间片轮转（,RR）,第五章 存储管理,存储管理的功能和目标,虚拟存储器,存储管理的功能,地址变换,内外存数据传输的控制,内存的分配与回收,内存信息的共享与保护,第五章 存储管理,分区存储管理,原理,固定分区,动态分区,分配、释放,最先匹配,下次匹配,最佳匹配,最坏匹配,碎片及解决,第五章 存储管理,覆盖与交换,原理、实现、特点,页式和段式存储管理,简单页式（原理、数据结构、地址变换、特点）,简单段式（原理、数据结构、地址变换、特点）,简单页式、段是管理的比较,第五章 存储管理,虚拟存储器,原理,虚拟页式,与简单页式管理的关系,缺页中断,请求调入和预调入,虚拟段式,与简单段式的关系,特点,第五章 存储管理,虚拟存储器,段页式,地址变换,高速联想寄存器,调入、分配策略,置换算法（最佳,OPT、,最近最久未使用,LRU、,先进先出,FIFO、,轮转、最不常用,LFU）,第六章 文件系统,引言,文件管理的目的,基本概念（文件、目录、文件分类）,文件系统的结构和,功能,元素,文件的组织,文件的组织,逻辑结构,物理结构,第六章 文件系统,文件存储空间管理,存储设备,空间分配,磁盘空闲空间管理,文件卷,文件系统层次模型,文件系统举例（,DOS、Windows、UNIX）,第七章 设备管理,引言,外设管理的重要性,外设的类型和特征,外设管理的目的和功能,外设管理结构,I/O,控制技术,程序控制方式（查询、中断）,DMA,方式（工作原理、与中断的区别）,通道方式（定义、原理、3种通道、）,典型题型分析,生产者/消费者问题 (,the producer/consumer problem),问题描述：若干进程通过有限的共享缓冲区交换数据。其中，生产者进程不断写入，而消费者进程不断读出；共享缓冲区共有,N,个；任何时刻只能有一个进程可对共享缓冲区进行操作。,共享缓冲区,生产指针,消费指针,Producer 1,Producer 2,.,Producer M,Consumer 1,Consumer 2,.,Consumer N,满,空,指针移动方向,设信号量：,full,是“满”数目，初值为0，,empty,是“空”数目，初值为,N。,实际上，,full,和,empty,是同一个含义：,full + empty = N,mutex,用于访问缓冲区时的互斥，初值是1,Producer,P(empty);,P(mutex,);,/进入区,one unit - buffer,;,V(mutex,);,V(full);,/退出区,Consumer,P(full);,P(mutex,);,/进入区,one unit ,n,时,因此，如果在设计系统时，能预测到进程并发执行和申请资源量的情况，只要每个进程所需资源的最大量不超过,x,则可不必受任何的资源分配策略的限制，只要有空闲资源就可分配给申请者，系统不会有死锁现象。,习题,有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页2048字节，内存共有8个存储块，问：逻辑地址至少应为多少位？内存空间多大？,有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射到32块的物理存储区中，则逻辑地址的有效位（ ）位，物理地址至少是（ ）位。,习题,一分页存储管理系统，逻辑地址长度,为16位，页面大小为2048字节，对应,的页表如下，逻辑地址0,A5CH,和2,F6AH,经地址变换后的物理地址各是多少？,习题,物理地址,8,页表长度,页表地址,控制寄存器,页号,页面号,0,2,1,3,2,8,有效地址,2,1,C4,1,C4,页式地址变换举例,2500,10000111000100,给出段号和段内地址，完成段式管理中的地址变换过程,对于段号，段内地址形式，计算0,430 1,10 2,500 3,400的内存地址,存取主存中的一条指令或数据至少要访问几次主存？,段号,段长度,主存起始地址,0,1,2,3,4,660,14,200,580,96,219,3300,90,1237,1952,段表起始地址,段表地址寄存器,虚拟地址,1,1,C4,段号,段内地址,段表,段号,始址,0,1500,1,3400,35,C4,内存,第2段页表,段地址寄存器,段表长度 段表始址,页号 其它 页面,1 12,2 19,3 21,4 8,5 10,第0段页表,页号 其它 页面,1 29,2,段号 其它 页表长度 页表始址,0 5 1024,1 7 1029,2 9 1036,段表,某进程在内存中分配三个页面，初始为空，页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5。,堆栈,第五章 存储管理,第五章 存储管理,某,os,采用可变分区分配方法管理，用户区主存,512,KB(0-511KB),自由区由空闲分区表管理。假,设分配时采用分配自由区的低地址部分的方案，,假设初始时全为空。对于下述申请次序：,req(300KB),req(100KB),release(300KB),req(150KB),req(30KB),req(40KB),req(60KB),release(30KB),1.,采用首次适应法，用户区状态。写出空闲分区表。,2.采用最佳适应法，用户区状态。写出空闲分区表。,3.如再申请100,KB，,各有什么结果？,谢谢！,但愿有所收获！,祝学业有成！,再见！,