1操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件里对硬件的层次扩

1、1 操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件里对硬件的层次扩充 2操作系统的目标 1有效性 2方便性 3 可扩充性 4 开放性 3操作系统的作用 1用户与计算机硬件系统之间的借口 2计算机资源的管理者 3对计算机资源的抽象 4有效性:提高计算机系统的资源利用和系统的吞吐量 5推动操作系统发展的主要动力 1不断提高计算机资源的利用率 2方便用户 3器件的不断更新换代 4计算机体系结构的不断发展 6 操作系统的发展过程人工阶段 ,批处理阶段 ,分时阶段 7 无操作系统的计算机系统人工操作方式 ,脱机输入输出方式 8 人工操作方式用户独占全机 cpu等待人工操作 9 脱机输入输出方式优点减少 cpu

2、 的空闲时间 ,提高 i/o 速度 10 批处理单道 ,多道 11 在 os 中引入多道程序设计技术带来的好处 1 提高 cpu的利用率 2提高内存和 i/o 设备的利用率 3增加系统的吞吐量 12多道批处理系统的优缺点 1资源利用率高 2 系统吞吐量达 3平均周转时间长 4无交互能力 13多道批处理需要解决的问题 1批处理机管理问题 2内存管理问题 3i/o 设备管理问题 4文件管理问题 5企业管理问题 14分时系统的需求 人机交互,共享主机 ,便于用户上机 15分时系统实现中的关键问题 及时接受 ,及时处理 16分时系统的特点 多路性 ,独立性。及时性 ,交互性 17 实时系统 :系统能及

3、时响应外部事件的请求 ,在规定的时间内完成对该事件的 处理并控制所有实时任务协调一致的运行 18 实时系统的应用需求实时控制 ,实时信息处理 19微机操作系统的发展 单用户单任务操作系统 ,单用户多任务操作系统 ,多用户多任务操作系统 20操作系统的基本特性并发性 ,共享性,虚拟技术 ,异步性 21 并发性是指两个或多个事件在同一时刻发生 22共享性 ;系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同作用 23 实现资源共享的重要方式互斥共享方式 ,同时访问方式 24虚拟技术分为时分复用技术和空分复用技术 25操作系统的主要功能 :处理机管理 ,存储器管理 ,设备管理 ,文件管理 ,、 26处理机

4、的设备管理功能 :进程控制 ,进程同步 ,进程通信 ,调度 27存储器管理功能 :内存分配 ,内存保护,地址映射。内存扩充 28 设备管理功能 :缓冲管理。设备分配。设备处理 29 文件管理功能 :文件存储空间的管理 ,目录管理。文件的读写管理和保护 30 传统的 os结构: 1传统的操作系统结构 2客户/服务点模式 3面向对象的程序设计 4 微内核 os结构 31 传统的 无结构操作系统 模式化结构 os 分层式结构 os 32 微内核 os结构 进程管理 低级存储器管理 中断和陷入处理 33微内核 OS的特点 :足够小的内核 ,基于客户、服务器模式 ,应用“机制与策略 分离 ”原理 ,采用

5、面向对象技术。 1 程序顺序执行的特征 : 顺序性封闭性可再现性 2前趋图:有向无循环图用于表示前后关系 3程序开发执行的特恒间断性失去封闭性不可再现性 4进程是程序的一次执行 5进程的特征 :结构特征,动态性,并发性,独立性,异步性 后加的 :进程控制块的作用 :使一个在多道程序环境下不能运行的程序 ,成为一个 能独立与性的基本单位 ,一个能与其他进程并发执行的进程 进程控制块中的信息 :进程标示符 ,处理机状态 ,进程调度信息 ,进程控制信息。 6进程调度信息 1进程状态 2 进程优先级 3进程调度所需的其他信息 4事件 7进程控制信息 1 程序和数据地址 2 进程同步机制 3资源清单 4

6、 链接指针 8 进程控制块的组织方式 :链接和索引 9进程控制是进程管理中最基本的功能 10 引起创建进程的事件 :用户登录作业调度提供服务应用请求 11进程的创建 :申请空白 pcb ,为新进程分配资源 ,初始化进程控制块 ,将新进程 插入就绪队列 12 管程的定义 :一个线程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行的一组操 作,这组操作能同步进程和改变管理中的数据 进程的通信机制 :共享存储器系统 ,消息传递系统 ,管道通信系统 直接通信方式 :用 OS 所提供的命令 简介通信方式 :用信箱方式。 线程的属性 :轻型实体,独立调度与分派的单位 ,可并发执行 ,共享进程资源。 多线程 OS 中

7、的进程的属性 :作为系统资源分配的基本单位 ,可包括多个线程 ,进 程不是一个可执行的实体。 线程的实现方式 :内核支持线程 ,用户级线程 ,组合方式。 13管理的目标 1管理的名称 2局部与管理内部的共享数据结构说明 3对该数据进行操作的一组过程 4对局部于管理内部的共享数据设置初始值 1处理机调度的层次 :高级调度（作业调度 ,低级调度（进程调度,中级调度。 2调度的对象是作业 3 作业步 : 作业运行时间的每一个步骤 4JBC:作业控制块 5进程调度的功能 1保存处理机的现场信息 2按某种算法选取进程 3把处理器分配给进程 6进程调度中的三个基本体制 :排队器 ,分派器,上下文切换机制

8、7带权周转时间 =周准时间 /执行时间 =执行时间+等待时间/执行时间=1+等待时 间/执行时间 8 调度算法 1先来先服务算法 2短作业优先算法 3高优先权调度算法 4高响应比优先调度算法 5时间片轮转法 6多级反馈队列调度算法 9实时调度的基本条件 1提供必要信息 2系统处理能力强 3 采用抢占式调度机制 4具有快速切换机制 10 常用的实时调度算法 最早截止时间算法 (EDF 最低松弛度优先算法 (LLF 11松弛度 =必须完成时间 -本身的运行时间 -当前时间 12死锁 :多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局 ,当进程处于这种 僵持状态时 ,若无外力作用 ,他们都将无法再向前

9、推进 13 产生死锁原因 :资源竞争进程间推进顺序非法 14 死锁必要条件 : 互斥条件请求和保持条件不剥夺条件环路等待条件 15 处理死锁方法 : 预防死锁避免死锁检测死锁解除死锁 16预防死锁办法 : 摒弃 请求和保持 条件摒弃不剥夺条件摒弃环路等待条件 17死锁检测 ; 资源分配图死锁定理死锁检测中的数据结构 18 死锁的解除 : 剥夺资源撤销进程 19 管理的特性 : 模块化抽象数据模型信息掩蔽 20 高级通信机制 共享存储器系统信息传递系统管道通道系统 21 共享存储器系统 :基于共享数据结构的通信方式基于共享存储区的通信方式 22线程与进程比较 : （调度,并发性,拥有资源 ,系统开销占有资源独立调度的执行 共享所在线程的资源 23 实现用户级线程与内核控制现成的连接的模型 :一对一多对一多对多 程序的装入方式 :绝对装入方式 ,可重定位装入方式 ,动态运行时装入方式 程序的链接方式 :静态链