操作系统
2020-12-30 11:39:35 0 举报AI智能生成
计算机操作系统
作者其他创作
大纲/内容
操作系统
操作系统基础知识
操作系统的定义
操作系统是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务﹐合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好的运行环境的最基本的系统软件。
操作系统在计算机系统的层次与地位
操作系统的目标
方便:操作系统使计算机更易于使用。
有效:操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源。
扩展能力:在构造操作系统时，应允许在不妨碍服务的前提下，有效地开发、测试和引入新的系统功能。
操作系统的功能
处理机管理功能
进程控制
主要功能：为作业创建进程、撤消（终止）已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换
进程同步
主要任务是为多个进程(含线程)的运行进行协调。
进程互斥方式：这是指诸进程在对临界资源进行访问时，应采用互斥方式。
进程同步方式：指在相互合作去完成共同任务的诸进程间，由同步机构对它们的执行次序加以协调。（信号量机制）
进程通信
进程通信的任务就是用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。
进程死锁
线程控制和管理
处理器调度
低级调度
中级调度
高级调度
存储器管理功能
内存分配
内存分配的两种方式 ：
静态分配方式：每个作业的内存空间是在作业装入时确定。运行时不可再申请新的内存空间，也不允许作业在内存中“移动”。
动态分配方式：每个作业的内存空间是在作业装入时确定。但允许作业在运行过程中继续申请新的附加内存空间，以适应程序和数据的动态增长，也允许作业在内存中“移动”。
内存分配的主要任务是：
①为每道程序分配内存空间，使它们“各得其所”。
②提高存储器的利用率，尽量减少不可用的内存空间（碎片）。
③允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增长的需要。
内存保护
①确保每道用户程序都只在自己的内存空间内运行，彼此互不干扰。
②绝不允许用户程序访问操作系统的程序和数据，也不允许用户程序转移到非共享的其它用户程序中去执行。
地址映射
为保证程序能正确运行，存储器管理必须提供地址映射功能，即能够将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址。该功能应在硬件的支持下完成
内存扩充
借助于虚拟存储技术，从逻辑上扩充内存容量
设备管理功能
缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等功能。
文件管理功能
主要任务：对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性。
主要功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理、文件的共享和保护
操作系统与用户之间的接口
(1)用户接口，该接口又进一步分为联机用户接口、脱机用户接口和图形用户接口三种。
(2)程序接口，程序接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的，是用户程序取得操作系统服务的唯一途径。
现在操作系统的新功能
系统安全
①认证技术，如身份认证。
②密码技术，如数据加密技术。
③访问控制技术，有两种途径：对用户存取权限的设置和对文件属性的设置。
④反病毒技术，如反病防毒软件 。
网络的功能与服务
②资源管理，即对网络中的共享资源（软件和硬件）实施有效的管理，协调诸用户对共享资源的使用，保证数据的安全性和一致性。典型的共享硬件资源有硬盘、打印机等，软件资源有文件和数据。
③应用互操作，即在一个由若干个不同网络互连所构成的互联网络中，必须提供应用互操作功能，以实现信息的互通性和信息的互用性。
支持多媒体
①接纳控制功能
②实时调度
③多媒体文件的存储
操作系统的发展过程
操作系统的分类
进程管理
进程的概念
顺序执行
并发执行
并行执行
进程控制块
临界区与临界资源
进程的同步与互斥
进程的三状态模型及状态间转换
进程调度算法
先来先服务
最短进程优先
最高响应比
优先数法
时间片轮转
进程通讯方式
直接通讯
间接通讯
PV原语
进程死锁的条件
银行家算法
线程的基本概念
内存管理
各种存储器层次关系
名字空间
逻辑地址空间
物理地址空间
重定位
静态
动态
内存管理的功能
单一连续内存管理
固定分区管理与可变分区管理
页式管理
段页式管理
逻辑地址向物理地址的转换过程
典型页面置换算法
FIFO
LRU
最优淘汰算法
虚拟存储
设备管理
设备的分类
DMA技术
通道技术
缓冲技术
虚拟设备
SPOOLING技术
设备驱动程序
设备分配过程
文件系统
文件系统的概念
文件的逻辑结构
连续文件
串联文件
索引文件
物理结构
目录管理
文件的存取方法
顺序存取
直接存取
文件存储空间的管理方法
位示图法
文件分配表法
空闲块链接法
文件的使用
共享与保护
操作系统其他功能
操作系统的网络功能
网络文件系统
套接字技术与远程过程调用
分布式操作系统简介
操作系统的安全技术
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