计算机操作系统
2020-07-02 19:22:43 19 举报AI智能生成
计算机操作系统
作者其他创作
大纲/内容
绪论
多道程序设计技术
操作系统的基本类型
批量操作系统
分时操作系统
实时操作系统
操作系统采用的关键技术
并行处理技术
虚拟技术
结构和硬件支持
操作系统虚拟机
操作命令语言
操作命令
系统功能调用
操作系统的组织结构
操作系统的结构
单体结构
模块结构
可扩展内核结构
层次结构
运行时的组织结构
调用操作系统内部例程方式
系统功能调用方式
客户端/服务器方式
处理机的特权级
处理机的态及分类
管理程序执行时机器处的状态
管态
核态
用户态
中断及其处理
中断类型
向量中断和探询中断
中断向量表
中断进入
保护现场和恢复现场
程序状态字
中断响应
中断处理程序
Linux系统的特权级与中断处理
Linux系统的特权级
中断处理的上半部和下半部
子主题
子主题
用户接口
用户工作环境
系统生成
系统初启
系统引导
独立引导
辅助下装
应用程序的处理
处理用户程序的步骤
编辑、编译、连接、运行
静态连接
动态链接
用户接口
操作系统提供的用户接口
操作接口(操作命令)
程序接口(系统功能调用)
系统功能调用
访管指令
例行子程序
Linux系统功能调用
系统调用号
系统调用表
进程及进程管理
进程引入
顺序程序及特点
顺序性
封闭性
可在现性
并发程序及特点
失去程序的封闭性
程序与计算不再一一对应
程序并发执行时的相互制约
与时间有关的错误
进程概念
进程的状态及变迁
进程的基本状态
就绪状态
运行状态
等待状态
进程状态变迁图
进程控制块
PCB结构
进程控制
进程创建与撤销
进程等待与唤醒
进程之间的约束关系
进程互斥的概念(同步的一个特例)
临界资源
临界区
进程同步的概念
同步机构
锁和上锁、开锁操作
信号灯和 P、V操作
进程互斥与同步的实现
上锁原语和开锁原语实现进程互斥
信号灯实现进程互斥
进程同步的实现
进程流图
生产者--消费者问题
进程通信
消息缓冲通信
信箱通信
线程概念及特点
线程的特点与状态
线程的状态变迁
用户线程
内核线程
资源分配与调度
资源管理概述
资源管理的目的和任务
资源的静态分配和动态分配
资源管理的任务
资源数据结构的描述
确定资源的分配原则和调度原则
执行资源分配
存取控制和安全保护
虚拟资源
资源管理的机制与策略
资源分配机制
资源描述器
资源信息块
资源分配策略
先请求先服务
优先调度
针对设备特性的调度
移臂调度
最短寻道时间优先算法
扫描算法
循环扫描算法
旋转调度
死锁
产生死锁的必要条件
环与死锁的关系
死锁的避免
有序资源分配法
银行家算法
处理机调度
处理机的多级调度
批处理系统中的处理机调度
作业调度
作业的状态
后备状态
执行状态
完成状态
作业调度的功能
确定数据结构
确定调度算法
分配资源
善后处理
作业控制块
调度算法性能的衡量
平均周转时间
平均带权周转时间
作业调度算法
先来先服务调度算法
短作业优先调度算法
响应比高者优先调度算法
优先调度算法
进程调度
进程调度的功能
记录进程的有关情况
决定分配策略
实施处理机的分配与回收
调度方式
非剥夺方式
可剥夺方式
进程优先数调度算法
静态优先数
动态优先数
循环轮转调度
多级反馈队列调度
线程调度
UNIX 和 Linux
主存管理
主存管理概述
主存空间
程序地址空间
程序的逻辑组织
一维线性结构
二维段式结构
主存管理的功能
虚拟主存
地址映射
编辑或编译时确定地址映射关系
静态地址映射
动态地址映射
主存分配
放置策略
调入策略
请调策略
预调策略
淘汰策略
存储保护
上下界防护
基址、限长寄存器防护
分区存储管理及存在的问题
动态分区存储管理技术
分区分配机构
主存资源信息块
分区描述器
分区分配与放置策略
分区分配
分配主存块
回收主存块
放置策略
首次适应算法
最佳适应算法
最坏适应算法
碎片问题及拼接问题
页式存储管理
页式地址变换
页表(地址变换表)
页号
主存块号
虚地址结构
页号
页内位移
请调页面的机制
页表
中断位
辅存地址
淘汰机制与策略
页表
改变位
引用位
颠簸(系统抖动)
置换算法
先进先出淘汰算法
页号表
存储分块表
最久未使用淘汰算法
页号堆栈
LRU近似算法
段式和段页式存储管理
段式地址变换
段式地址结构
段号
段内位移
段页式存储管理
Linux系统段页式地址变换
80 X 86 分页结构
页目录(段表)
页表
页内位移
设备管理
设备管理概述
设备管理的功能
状态跟踪
设备分配
设备控制
设备独立性
设备独立性的实现
软通道实现
通过指派命令实现
逻辑设备描述器
逻辑设备描述器
设备独立性的优点
方便用户
提高设备的利用率
提高系统的可适应性和可扩展性
设备控制块
设备控制块结构
命令转换表
缓冲技术
缓冲概述
什么是缓冲
缓冲技术解决的问题
解决速度差异问题
协调传输数据大小不一致问题
应用程序的拷贝语义问题
常用的缓冲技术
双缓冲
缓冲池
设备分配
设备分配概述
静态分配和动态分配
I/O 设备分配算法
先请求先服务
I/O 请求块
设备请求队列
优先级最高者优先
独享分配
共享分配
虚拟分配
虚拟设备定义
虚拟分配
Spool (假脱机系统)
输入/输出控制
输入/输出硬件
端口
总线
控制器
输入输出控制方式
循环测试 I/O 方式
I/O 中断方式
通道方式
字节多路通道
选择通道
数组多路通道
DMA 方式
输入/输出子系统功能
解释用户的 I/O 系统调用
设备驱动
中断处理
输入/输出控制的例子
unix 系统的缓冲区管理
Unix 系统设备管理的特点
将外部设备看做文件，由文件系统统一管理
系统的设备配置灵活、方便
使用块设备缓冲技术，提高了文件系统的存取速度
Unix 系统的缓冲区管理
缓冲首部
缓冲数组
缓冲管理算法
文件系统
文件系统概述
文件系统
文件的组织
文件组织的两种结构
逻辑文件
物理文件
逻辑记录和块
逻辑记录
物理记录
文件的逻辑结构和存取方法
文件的逻辑结构
流式文件
记录式文件
文件的存取方法
顺序存取
直接存取(随机存取)
文件的物理结构
文件目录
连续文件
串联文件
文件映射图
索引文件
直接索引
一级间接索引
二级间接索引
文件物理结构比较
文件存储空间的管理
空闲文件目录
空闲块链
位示图
文件目录
一级文件目录及缺点
多级文件目录
共享与安全
用文件路径名加快文件的查找
建立当前目录
链接技术
软链接
硬链接
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