操作系统概念 阅读笔记
2022-10-30 17:34:57 26 举报
AI智能生成
操作系统是计算机系统的核心,负责管理和控制计算机硬件和软件资源。它提供了用户与计算机硬件之间的接口,使用户能够方便地使用计算机。操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和安全管理等。进程管理负责创建、调度和终止进程,以合理地分配处理器资源;内存管理负责分配和回收内存空间,以实现内存的有效利用;文件管理负责对文件进行存储、检索和保护;设备管理负责控制和管理计算机的各种输入输出设备;安全管理负责保护系统和数据的安全。操作系统的发展经历了从单任务到多任务、从单用户到多用户的演变过程,现代操作系统具有高度的可扩展性和可移植性。
作者其他创作
大纲/内容
操作系统结构
操作系统的服务
用户界面(user Interface)
命令行界面(Command-lind interface)CLI
批处理界面(batch interface)
图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)
程序执行
IO操作
文件系统操作
通信
资源分配
记账
保护与安全
系统调用(system call)
进程控制(process control)
文件管理(file manipulation)
设备管理(device manipulation)
信息维护(information maintenance)
通信(communication)
保护(protection)
进程管理
进程
状态
新建(new)
运行(running)
等待(waiting)
就绪(ready)
终止(terminated)
进程控制块(Process Control Block,PCB)
进程状态
程序计数器
cpu寄存器
cpu调度信息
内存管理信息
记账信息
IO状态信息
线程
进程间通信
共享内存
消息传递
多线程编程
线程库
POSIX Pthreads
Windows API
线程池
线程本地存储(ThreadLocal)
进程调度
调度准则
CPU使用率
吞吐量
周转时间
等待时间
响应时间
调度算法
先到先服务
最短作业优先
优先级
轮转调度
多级队列
多级反馈队列
线程调度
多处理器调用
处理器亲和性
软亲和性
硬亲和性
负载均衡
多核处理器
同步
临界区
互斥
进步
有限等待
互斥锁(mutex lock)
信号量(semaphore)
管程(monitor)
java aqs 和 synchronized
死锁
必要条件
互斥
占有并等待
非抢占
循环等待
内存管理
内存管理策略
地址绑定
编译时
加载时
执行时
地址空间
逻辑地址
物理地址
交换
分页
保护
共享页
页表结构
分页分层
哈希页表
虚拟内存管理
请求调页
缺页
陷入操作系统
保存用户寄存器和进程状态
确定中断是否为缺页错误
检测页面应用是否合法如无效,终止进程,否则就调入
找到空闲帧(比如从空闲帧链表中获取)
调度磁盘操作,将所需页面读到刚分配的帧。
读取完成时,修改进程的内部表和页表
重新启动被陷阱中断的指令
写时复制
页面置换
FIFO置换
最优页面置换
LRU
内存映射文件(memory mapping)
存储管理
文件系统
文件属性
名称
标识符(系统内唯一)
类型
位置
尺寸
保护
用户操作信息
文件操作
创建
读
写
重定位
删除
截断
打开文件表
文件信息
文件指针
文件打开计数
文件的磁盘位置
访问权限
文件锁
共享锁
独占锁
文件系统实现
文件系统结构
IO控制
基本文件系统
文件组织模块
逻辑文件系统
文件系统的实现
磁盘
引导控制块
卷控制块
目录结构
FCB
内存
安装表
目录结构
系统的打开文件表
进程的文件打开表
缓存区
分配方法
连续分配
链接分配
索引分配
空闲空间管理
位向量
链表
组
计数
空间图
io系统
硬件
总线
控制器
寄存器
数据输入寄存器
数据输出寄存器
状态寄存器
控制寄存器
控制
轮询
中断
直接内存访问
保护与安全
系统安全
安全问题
违反机密
违反诚信
违反可用
盗窃服务
拒绝服务
攻击方式
伪装
重播攻击
消息篡改
会话劫持
中间人攻击
安全措施
物理
人员
操作系统
网络
程序危险
木马
后门
逻辑炸弹
堆栈和缓冲区溢出
病毒
文件病毒
引导病毒
宏病毒
源代码病毒
多态病毒
加密病毒
隐形病毒
隧道病毒
复合病毒
装甲病毒
安全防御
安全策略
漏洞评估
入侵检测
病毒防护
沙箱(sandbox)
审计,记账和日志
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