高级系统架构设计师-操作系统思维导图
2020-09-17 14:16:05 0 举报AI智能生成
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高级系统架构设计师-操作系统
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大纲/内容
操作系统（Operating System，OS）
考点
概念及特点
前趋图
PV操作
微内核操作系统
页面置换算法
文件系统
操作系统接口
信息量
索引文件
知识点
操作系统的类型与结构
操作系统定义
计算机系统中的核心系统软件，负责管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程和有效地利用资源，在计算机与用户之间起接口的作用
接口表现形式
命令
菜单
窗 口
功能分类
批处理操作系统
分时操作系统
实时操作系统
网络操作系统
分布式操作系统
嵌入式操作系统
操作系统基本原理
功能
进行处理机与进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理的工作
进程管理
进程是处理机管理中最基本的、最重要的概念
为了动态地看待操作系统，以进程作为独立运行的基本单位，以进程作为分配资源的基本单位，从进程的角度来研究操作系统。因此，处理机管理也被称为进程管理
功能就是组织和协调用户对处理机的争夺使用，把处理机分配给进程，对进程进行管理和控制，最大限度也发挥处理机的作用
进程状态转换
存储管理
存储器
内存
系统空间
用户空间
外存
概要
对内存储器的管理，负责对内存的分配和回收、内存的保护和内存的扩充
目的
提高内存的使用效率
页式存储管理
基本思想
把程序的逻辑空间和内存的物理空间按照同样的大小划分成若干页面，并以页面为单位进行分配
页面调度算法
最优（OPT）算法
选择不再使用或最远的将来才被使用的页，这是理想的算法，但是难以实现，常用于淘汰算法的比较
随机（RAND）算法
随机地选择被淘汰的页，开销小，但是可能选中立即就要访问的页
先进先出算法
选择在内存驻留时间最长的页似乎合理，但可能淘汰掉频繁使用的页
最近最少使用（Least Recently Used，LRU）算法
选择离当前时间最近的一段时间内使用得最少的页
段式存储管理
是把用户作业按逻辑意义上有完整意义的段来划分，并以段为单位作为内外存交换的空间尺度
段页式存储管理
段页式管理是段式和页式两种管理方法结合的产物，综合了段式组织与页式组织的特点，根据程序模块分段，段内再分页，内存被分划成定长的页
设备管理
任务
控制设备和内存或 CPU 之间的数据传送
数据传送控制方式
选择和衡量控制方式的原则
数据传送速度足够高，能满足用户的需要但又不丢失数据。
系统开销小，所需的处理控制程序少
能充分发挥硬件资源的能力，使得 I/O 设备尽量处于使用状态中，而 CPU 等待时间少
外围设备和内存之间常用的数据传送控制方式
程序控制方式。
中断方式。
直接存储访问（Direct Memory Access，DMA）方式
通道方式
字节多路通道、选择通道和成组多路通道
文件管理
文件存储设备管理
就是操作系统要有效地进行存储空间的管理。
实质上是对空闲块的组织和管理问题。
空闲块的组织
空闲块的分配
空闲块的回收
方法
索引法
索引法把空闲块作为文件并采用索引技术。
链接法
链接法使用链表把空闲块组织在一起，当申请者需要空闲块时，分配程 序从链首开始摘取所需的空闲块
位示图法
法。该方法是在外存上建立一张位示图（Bitmap），记录文件存储器的使 用情况
树型目录结构
树的根结点为根目录，数据文件作为树叶，其他所有目录均作为树的结点
作业管理
联机方式
用户自己按照作业步顺序操作
脱机方式
由用户率先编写的作业步依次执行的说明，一次交给操作系统
作业状态及其转换
一个作业从交给计算机系统到执行结束退出系统，一般都要经历提交、后备、执行和完成 4 个状态
用户接口
操作系统的接口
操作环境
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