计算机操作系统

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什么是操作系统?

操作系统提供接口,管理软硬件,让用户可以使用各种计算机的各种软硬件资源。

操作系统基本功能

1 进程管理
2 内存管理
3 设备管理
4 文件管理

操作系统的逻辑结构

1 模块化编程
2 分层
3 微内核和核外服务器

BIOS

BIOS 是操作系统和硬件之间的一个中间层。

操作系统的启动过程

1, 初始化,把操作系统的最核心程序加载到内存,操作系统开始接管计算机。

进程管理

1 什么是进程?
进程是执行一次程序产生的活动。
2 进程的状态
运行态,进程在占用cpu
就绪态,等待使用cpu
等待态,等待需要运行的资源
3 进程控制块
操作系统为了控制进程而创建进程块,其实就是关于进程的一些信息
进程= 程序+进程控制块
4 进程流程
1 创建进程

线程

线程在进程内部,可以在进程内部并发。一个进程当需要同时并发几个任务的时候,可以开几个线程。

P-V操作

P操作和V操作是对信号灯的操作,信号灯控制进程的状态,就是一个对于信号加操作和一个对于信号的减操作。

PV 操作解决进程互斥问题,其实就是进入临界区的时候,执行P操作(上锁),当离开临界区的时候,执行V操作(解锁)

P-V操作 解决同步问题
每个进程的执行是由操作系统来决定的

window 同步机制

1, 临界区, 进程内部的线程的同步

Linux 父子进程同步

1, 变量是复制副本
2, 文件是父子进程操作文件指针

Linux 进程通信

通过发送信号和设置信号处理函数来处理各种信息
1, 例子
ctrl + c 杀掉一个进程

死锁

死锁例子
1,哲学家就餐问题
死锁解决办法
1, 有序资源分配法
2,鸵鸟策略

进程进度

1, 先来先服务调度
2, 短作业有线调度
3, 响应比高优先调度
4, 优先数调度

存储管理

1, 地址映射

内存分配

1, 静态分区
2, 动态分区

物理内存分配

1, 首次适应法,从低地址开始
2, 最佳适应法
3, 最坏适应法

内存覆盖技术

就是通过小内存来运行需要大内存的程序。

内存交换技术

进程a和进程b互相轮流使用内存

内存碎片

让程序不需要运行在连续的内存中

虚拟内存管理

只装入必须的数据和代码进入内存

块表映射

根据逻辑地址,通过块表或者慢表映射成物理地址

缺页中断

需要的数据不在内存中

页面淘汰策略

选择那一页淘汰,
页面的抖动:页面在辅存和内存之间来回交换
1, OPT算法
2, 先进先出算法
3, 最久未使用算法

设备管理

1 设备管理
2 设备映射
3 设备驱动

虚拟技术,通过一个物理设备虚拟出多个设备,来进行管理
驱动程序是在设备和操作系统之间的一个缓冲

文件系统

负责管理文件的机构