没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
操作系统笔记.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
Chapter One 操作系统概述
操作系统
概念:操作系统是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理组织
和调度计算机的工作和资源分配,是最基本的系统软件。
特征∶并发、共享(两个最基本的特征)、虚拟、异步。
并发∶指同一时间间隔内发生,区别于并行。微观上分时地交替执行。
功能∶是计算机系统资源(处理机、存储器、文件、设备)的管理者
用户与计算机硬件系统之间的接口∶
①命令接口(允许用户直接使用)(1)联机(交互式)命令接口(适用于分时 or
实时)(2)脱机(批处理)命令接口
②程序接口(=系统调用命令)
③GUI(图形接口调用系统命令)
注∶ 在多道程序环境下,处理机的分配和运行都以进程(或线程)为单位。
系统调用是由操作系统提供给用户的,它只能通过用户程序间接使用。
操作系统的发展∶批处理—>分时一>实时—网络和分布式
①批处理(缺点∶没有交互能力)
单道批处理一>顺序性(CPU 大量时间在空闲等待 I/O)
多道批处理(失去封闭性)一>制约性、间断性、共享性
特点∶ 多道、宏观上并行,微观上串行。
②分时系统∶ (以时间片为单位)允许多个用户以交互的方式使用计算机
特点∶同时性、交互性、独立性、及时性
分时系统能较快、及时接收并处理命令,快速响应用户。
分时系统中,时间片一定时,用户数越多,响应时间越长。
③实时系统∶在某个时间限制内完成某些紧急任务而不需时间片排队
特点∶ 及时性、可靠性
④网络(网络资源共享)和分布式∶ 区别是在分布式中,若干计算机相互协同完
成同一任务
系统调用(运行在核心态)
用户程序凡是与资源有关的操作(存储分配、I/O、管理文件)都必须通过系统
调用。
用户程序(用户自编 or 系统外层应用程序)工作在用户态;内核程序工作在核
心态。
原语
处于最底层;不可分割的指令序列;运行时间短,调用频繁
操作是一种低级的进程通信语言,由两个不可中断的过程组成,并非系统调用。
Chapter Two 进程管理
进程概念∶
进程(动态)是资源分配的一个独立单位。程序∶ 静态
进程的特征∶ 动态性(最基本)、并发性(重要特征)、独立性、异步性
进程实体由程序段、数据段、PCB 三部分组成
注∶程序段(多个进程可运行同一程序)、 PCB 是进程存在的唯一标志。
PCB 描述进程的基本情况和活动过程,可以控制和管理进程。
主要包括∶进程描述信息(ID)、进程控制(优先级)和管理信息、资源分配
和处理机相关。
二进制代码和常量放在正文段;动态分配的存储区在数据堆段;临时用的变量在数
据栈段。
进程的三种基本状态∶就绪、阻塞、运行
注∶ 在可剥夺 OS 中,当有更高优先级的进程就绪时,调度程序将正在执行的
进程一>就绪态,让更高优先级的执行。
就绪态∶ 进程已处于准备运行的状态(只缺 CPU 了!)
阻塞(等待资源)∶请求资源失败、等待某操作的完成、数据未到达、无事可做
唤醒(资源到达)∶I/O 操作已完成 or 数据已到,调用唤醒原语
引起创建进程的操作∶终端用户登录系统、作业调度、系统提供服务、用户程序
的应用请求
注∶ 用户进程被创建后,随着运行的正常或不正常结束而撤销。(进程是有一
定生命周期的!)
进程的终止∶ ①异常结束∶存储区越界、保护错、非法指令、特权指令错、I/O
故障②正常结束∶ 任务已完成 ③外界干预(人为、OS 干预、父进程的请求 or
终止)
进程的通信
一个进程不能直接访问另一个进程的地址空间
①共享存储(互斥访问)∶
低级方式∶ 基于数据结构的共享;
高级方式∶ 基于存储区
②消息传递∶
直接通信方式∶ 接收进程从消息队列中取得消息;
间接通信方式∶将消息挂到某个中间实体(邮箱)
③管道通信∶利用一种特殊的 pipe 文件连接两个进程。
管道只能采用半双工通信,某一时间段内只能实现单向传输。如果要实现双向同
时通信,则需设置两个管道。
线程
线程的引入∶ 减小程序的时空开销,提高程序并发执行的程度,提高系统效率线
程是程序执行的最小单元,并不拥有任何系统资源(进程才有),是独立调度的
基本单位。
同一进程中,线程的切换不会引起进程的切换;切换到另一进程中的线程才会切
换。
同一进程或者不同进程内的线程都可以并发执行。
用户级线程∶ 所有工作都由应用程序完成,无需内核干涉。
多线程模型∶多对一模型∶缺点一>一个线程阻塞会导致整个进程都被阻塞
注∶ 线程包含 CPU 现场,可以独立执行程序。只有内核级线程才是处理机分配
的单位!
CPU 调度
①作业调度(高级 DD)∶内存与辅存(外存)之间的 DD;对于每个进程只调入调
出一次。调入建立 PCB,调出才撤销 PCB。
②内存 DD(中级 DD)∶将暂时不运行的进程调至外存等待。引入中级 DD 为了
提高内存利用率和吞吐量(调到外存等待的进程状态为挂起态)
③进程 DD(低级 DD)∶内存->CPU,是 OS 中最基本的一种 DD;一般 OS 中必
须配置,使用频率很高。
公式:周转时间、平均周转时间、等待时间、平均等待时间、系统吞吐量
调度算法∶
FCFS、SJF、优先级 DD、高响应比优先、时间片轮转、多级反馈队列 DD。
FCFS∶属于不可剥夺算法!
特点∶算法简单;有利于 CPU 繁忙型作业,不利于 I/O 繁忙型作业。
SJF∶ 会产生饥饿现象,是调度策略问题。(默认"非抢占",也有抢占式)
特点∶ 平均等待时间、平均周转时间最少!
优先级 DD∶ ①静态优先级∶优先级在创建进程时确定,整个运行期间不变
②动态优先级∶ 随着进程执行时间增加,其优先权下降。
高响应比优先∶ Rp=(waitT+ServeT)/ServeT
时间片轮转∶ 主要适用于分时系统;绝对可抢占;时间片过大时,相当于 FCFS
进程同步
临界资源(独占资源)∶一次仅允许一个进程访问使用的资源
(如∶打印机、共享变量、共享缓冲区、公用队列)
共享资源∶ 一次可供多个进程使用 (如∶磁盘存储介质)
剩余15页未读,继续阅读
资源评论
石耐耐
- 粉丝: 2
- 资源: 6
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- Picasso_v3.1 2.ipa
- chromedriver-mac-arm64.zip
- 蓝zapro.apk
- chromedriver-linux64.zip
- UCAS研一深度学习实验-MNIST手写数字识别python源码+详细注释(高分项目)
- 基于Python和PyTorch框架完成的一个手写数字识别实验源码(带MINIST手写数字数据集)+详细注释(高分项目)
- 基于Matlab在MNIST数据集上利用CNN完成手写体数字识别任务,并实现单层CNN反向传播算法+源代码+文档说明(高分项目)
- NVIDIA驱动、CUDA和Pytorch及其依赖
- 基于SVM多特征融合的微表情识别python源码+项目说明+详细注释(高分课程设计)
- html动态爱心代码一(附源码)
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功