操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充,其主要的作用是管理好这些设备,提高它们的利用率和系统吞吐量,并为用户和应用程序提供一个简单的接口,便于用户使用。
单批道处理系统工作方式:首先由监督程序将磁带上的第一个作业装入内存,并把运行控制权交给作业,当作业处理完成后,把控制权交还给监督程序,再由监督程序将磁带上的第二个程序调入内存,直到磁带上的作业全部完成。
微内核OS工作方式:在单机微内核操作系统中都采用客户/服务器模式,将操作系统中最基本的部分放入内核中,而把操作系统的绝大部分功能都放在微内核外面的一组服务器(进程)中实现,它们都是被作为进程来实现的,运行在用户态,客户和服务器之间借助微内核提供的消息传递机制来实现信息交互的。
微内核基本功能:进程管理、低级存储器管理、中断和陷入处理。
进程:是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程控制块(PCB)的作用:作为独立运行基本单位的标志、能实现间断性运行方式、提供进程管理所需要的信息、提供进程调度所需要的信息、实现与其他进程的同步与通信。
产生死锁原因:竞争不可抢占性资源、竞争可消耗性资源、进程推进顺序不当。
死锁:如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其他进程才能引发的事件,那么该组进程是死锁的。
动态重定位:地址变换过程是在程序执行期间,随着对每条指令或数据的访问自动进行的,故称为动态重定位。
分页和分段主要区别:页是信息的物理单位、对用户是不可见的。
段是信息的逻辑单位,能更好的满足用户需求。
页的大小固定且由系统决定,而段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序。
分页的用户程序地址空间是一维的,分页是系统的行为,而分段是用户的行为,用户程序的地址空间是二维的。
虚拟存储器:具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。
地址变换过程:在进行地址变换时,首先检索快表,试图从中找出所要访问的页。
若找到,便修改页表项中的访问位,供置换算法选换出页面时参考对于写指令,还需将修改位设置为“1”,表示该页在调入内存后已经修改。
然后利用页表项中给出的物理块号和页内地址形成物理地址。
地址变换过程到此结束。
如果在快表中未找到该页的页表项,则应到内存中查找页表,再从找到的页表项中的状态位P来了解该页是否已调入内存。
若该页已调入内存,这时应将该页的页表项写入快表。
当快表已满时,应先调出按某种算法所确定的页的页表项,然后再写入该页的页表项,若该页未调入内存,这时产生缺页中断,请求OS从外存把该页调入内存。
产生抖动的原因:同时在系统中运行的进程太多,分配给每一个进程的物理块太少,不能满足进程正常运行的基本要求,致使每一个进程都在运行时,频繁地出现缺页,必须请求系统将所缺之页调入内存使得在系统中排队等待页面调入调出的进程数目增加。
对磁盘的有效访问时间增加,造成每个进程的大部分时间都用于页面的换进换出,而几乎不能再去做任何有效的工作,导致处理机的利用率急剧下降并趋于0。
DMA控制器组成:主机与DMA控制器的接口、DMA控制器与块设备的接口、I/O控制逻辑。
假脱机系统:即同时联机外围操作,又撑脱机操作,在多道程序环境下,可利用多道程序中的一道程序,来模拟脱机的输入输出功能。
计在联机条件下,将数据从输入设备传送到磁盘,或从磁盘传到输出设备。
缓冲区的主要作用是弥补速度差:缓和CPU 与I/O设备间速度不匹配的矛盾、减少对CPU的中断频率,放宽对CPU中断响应时间的限制、解决数据粒度不匹配的问题、提高CPU和I/O设备之间的并行性。
磁盘调度算法:先来先服务,最短寻到时间优先:最近的从大到小再从大到小。
扫描算法:最近的从小到大再从大到小。
循环扫描算法:最近从小到大再从小到大。
文件:文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合。
文件打开操作:系统将指明文件的属性,从外存拷贝到内存文件表的一个表目中,并将该表目的编号返回给用户。
换言之,打开就是在用户和指定文件之间建立一个连接。
此后,用户可通过该连接直接得到文件信息,从而避免了再次通过目录检索文件,即当用户再次向系统发出文件请求时,系统根据用户提供的索引号可以直接在打开文件表中查找到文件信息。
利用“关闭”系统调用来关闭此文件,断开连接,OS会
将文件从打开文件表中的表目上删除掉。
文件组织方式分为:顺序文件、索引文件和索引顺序文件。
文件目录:是一种数据结构,用于标识系统中的文件及其物理地址,供检索时使用。
文件控制块:文件名用于查找。
加索引节点,一个目录占16个字节。
节省系统开销。
单级文件目录不重名。
位示图:利用二进制的一位来表示磁盘中一个盘块的使用情况。
作用:从位示图中很容易找到一个或一组空闲盘块。
事物:事物是用于访问和修改各种数据项的一个程序单位。
也可被看做一系列相关读和写操作。