操作系统相关概念
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发布时间：2022-03-27 04:11
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时间：2022-03-27 05:40
资源，合理地组织计算机的工作流程，方便用户利用这些资源集合
操作系统的特征：进程/线程执行的并发性；资源的使用共享性；设备的虚拟性；进程的异步（随机）性；
不确定性(可能不再现性)
历史上的操作系统CTSS；UNIX类、Linux；Windows；Macintosh；VxWorks
操作系统的分类：批处理操作系统；分时系统；实时操作系统；个人计算机操作系统；网络操作系统；分
布式操作系统；嵌入式操作系统
顺序环境：计算机系统中 只有一个程序在运行该程序独占系统中所有资源其执行不受外界影响
进程：进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独
立单位
进程的特征：并发性动态性独立*互性异步性结构性
临界资源： 系统中某些资源一次只允许一个进程使用，称这样的资源为临界资源或互斥资源或共享变量
P(s)该进程状态置为等待状态将该进程的PCB插入相应的等待队列末尾
V(s)唤醒相应等待队列中等待的一个进程 改变其状态为就绪态，并将其插入就绪队列
管程：指关于共享资源的数据及在其上操作的一组过程或共享数据结构及其规定的所有操作
要素：管程中的共享变量在管程外部是不可见的，外部只能通过调用管程中所说明的外部过程（函数）来
间接地访问管程中的共享变量；为了保证管程共享变量的数据完整性，规定管程互斥进入；管程通常是用
来管理资源的，因而在管程中应当设有进程等待队以及相应的等待及唤醒操作
管程和进程的异同点：（1）设置进程和管程的目的不同（2）系统管理数据结构进程：PCB 管程：等待队
列（3）管程被进程调用（4）管程是操作系统的固有成分，无创建和撤消
cpu调度方式:抢占式／非抢占式
可剥夺式（可抢占式 当有比正在运行的进程优先级更高的进程就绪时，系统可强行剥夺正在运行进程的
CPU，提供给具有更高优先级的进程使用
不可剥夺式（不可抢占式 某一进程被调度运行后，除非由于它自身的原因不能运行，否则一直运行下去
常用算法
FIFO,SPF（改进得最短剩余时间优先SRT）,优先级,时间片轮转,高响应比优先、Unix的多级队列反馈
死锁：一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的，因而永远无法得到的资源，这
种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程
产生死锁的四个必要条件：互斥（资源独占）一个资源每次只能给一个进程使用；不可剥夺 资源申请者不
能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放；请求又保持 一个进程在申请新的资源
的同时保持对原有资源的占有只有这样才是动态申请，动态分配；循环等待（子环）存在一个进程等待队
列
死锁的解除：重新启动；撤消进程；剥夺资源；进程回退
作业级接口程序级接口
作业：用户在一次计算过程中，或者一次事务处理过程中，要求计算机系统所做工作的总称
作业步：一个作业可划分成若干部分，称为一个作业步
典型的作业控制过程： 编译、连接装配、运行
作业控制块：是批处理作业存在的标志；保存有系统对于作业进行管理所需要的全部信息；位于磁盘区域
中
一个作业从进入系统到运行结束经历四个不同的状态：进入；后备；运行；完成
先来先服务算法FCFS；最短作业优先算法SJF；最高响应比优先算法HRN响应比R = 作业周转时间 / 作业处
理时间= 1 +（作业等待时间 / 作业处理时间）
图形用户接口的技术基础：高分辩显示器和鼠标
消息处理：排队消息：放到进程（线程）的FIFO消息队列里；非排队消息：直接发送到指定窗口的窗口过
程。
存储管理的目的：充分利用内存，为多道程序并发执行提供存储基础;尽可能方便用户使用;自动装入用户程
序;用户程序中不必考虑硬件细节;系统能够解决程序空间比实际内存空间大的问题;程序在执行时可以动态
伸缩;内存存取速度快;存储保护与安全;共享与通信;了解有关资源的使用状况;实现的性能和代价
存储管理的任务:内存空间的管理、分配与回收;存储共享;存储保护;内存扩充 虚拟存储技术;地址转换
页式存储管理解决了碎片问题;便于管理
段式存储管理便于动态申请内存;管理和使用统一化;便于共享;便于动态链接
覆盖：一个作业的若干程序段，或几个作业的某些部分共享某一个存储空间
为什么引入交换技术:当内存空间紧张时，系统将内存中某些进程暂时移到外存，把外存中某些进程换进内
存，占据前者所占用的区域，这种技术是进程在内存与外存之间的动态调度
与覆盖技术相比，交换技术不要求用户给出程序段之间的逻辑覆盖结构；而且，交换发生在进程或作业之
间，而覆盖发生在同一进程或作业内。此外，覆盖只能覆盖那些与覆盖段无关的程序段
I／O软件的基本思想是按分层的思想构成，较低层软件要使较高层软件独立于硬件的特性，较高层软件则
要向用户提供一个友好的、清晰的、简单的、功能更强的接口
通道技术:通道是独立于CPU的专门负责数据输入/输出传输工作的处理机，对外部设备实现统一管理，代替
CPU对输入/输出操作进行控制，从而使输入，输出操作可与CPU并行操作。
文件:一组带标识的在逻辑上有完整意义的信息项的序列，这个标识为文件名
文件系统:是操作系统中统一管理信息资源的一种软件，管理文件的存储、检索、更新，提供安全可靠的共
享和保护手段，并且方便用户使用
文件的分类:按文件性质和用途分类系统文件用户文件库文件;按信息保存期限分类临时文件永久文件档案文
件;按文件的保护方式分类只读文件读写文件可执行文件;按文件的逻辑结构分类流式文件记录式文件;按文
件的物理结构分类顺序（连续）文件链接文件索引文件;UNIX系统将文件分为三类普通文件；目录文件；特
殊文件
文件系统的实现:内存中所需的表目：系统打开文件表 用户打开文件表 用户打开文件表与系统打开文件表
之间的关系;外存空间管理：空闲块表 空闲块链表
文件系统的安全性：数据丢失灾难硬件或软件故障人的失误；入侵者
安全性的设计原则：系统设计必须公开；缺省属性应该不可访问；检查当前权限；给每个进程赋予一个最
小的可能权限；保护机制应简单一致，嵌入到系统底层；采取的方案必须可接受
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时间：2022-03-27 06:58
