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《操作系统》课件


主要知识点
10、当前流行的操作系统 Windows:图形用户界面(GUI) Unix:通用的交互式分时系统。
Linux:自由软件
注意:单(多)用户、单(多)任务的含义 11、处理器的工作状态 特权指令的含义,哪些是特权指令 管态和目态 PSW的内容、作用 PSW寄存器的作用
主要知识点
12、操作系统与用户的接口 两类接口:程序员接口和操作员接口 程序员接口:系统调用。访管指令和访管中断
主要知识点
8、页式虚拟存储管理 虚拟存储器的含义 决定虚拟存储器大小的因素:地址结构,辅助存储器
基本原理
页表增加的内容 标志位,磁盘上的位置 缺页中断 缺页中断的处理过程
主要知识点
8、页式虚拟存储管理 页面调度 抖动或颠簸 页面调度的算法:FIFO,LRU,LFU 能够算题。 注意:LRU、LFU的区别。 多级页表 二级页表的原理 三次访问内存
主要知识点
10、进程的队列 就绪队列 等待队列 导致进程状态转换的原因 入队与出队,队列管理 11、中断和中断处理 中断的概念 中断的类型:硬件故障、程序、外部、输入/输出、访管 强迫性中断和自愿性中断的含义 中断响应的过程:几种PSW 中断处理:不同类型中断的处理原则
主要知识点
12、处理器的调度 两级调度:作业调度和进程调度 与设备管理中的spooling技术结合起来理解 作业调度算法 设计作业调度算法的原则:公平、平衡资源使用、极 大的流量 平均周转时间 作业调度算法:先来先服务、计算时间短优先、响应 比高者优先、优先级调度算法、均衡调度算法。一定 要会算题! 注意:作业调度的前提条件是资源满足作业的需求。
块号 5 8 3 标志位 0 1 1
11
0
请问: 1.逻辑地址为041A(H)的物理地址是多少? 2.当访问逻辑地址为0521(H)的数据时,是否会发生缺 页中断?
答案及分析
页表中标志位的含义:标志该页是否已在内存 标志位为“0”,不在内存 标志位为“1”,已在内存
逻辑地址转变为物理地址的过程
计算逻辑地址中的页号和页内地址 根据页号查页表,得到内存块号
第1 章 引论
本章特点
本章内容以基本概念为主,旨在让学生掌 握什么是操作系统,它在整个计算机系统的地位, 以及操作系统的功能、分类等基本问题。先让学 生对操作系统有一个整体的概念,在后续各章中, 再分别具体介绍每一个具体内容。
主要知识点
1、计算机系统的组成 硬件:CPU、存储器、输入输出控制系统、输入输出设 备 软件:软件的三个类型 2、什么是操作系统 四个要点 3、操作系统的作用 三个作用 提高效率,便于使用 4、操作系统的功能 四种资源的管理:处理器、存储器、文件、设备 两类接口:程序员接口(系统调用),操作员接口 (操作控制命令)
物理地址=块号+页内地址
焦点问题:如何计算页号和页内地址?
答案及分析
因为页的大小为1024B,210=1024,所以页号占10位。
041A(H)=(0000010000011010)2,低位10位为页内地址, 高位为页号,页号为1
根据页表得知:块号为8
物理地址为:(0010000000011010)2=201A(H) 同理: 0521(H)=0000010100100001 页号为1,块号为8,该页标志位为1,说明该页已在内存, 不会发生缺页中断
操作员接口:联机用户的操作控制命令;批处理系统的作 业控制语言
批处理系统:作业控制说明书
第2 章 进程管理
内容特点
处理器是计算机系统中最重要的硬件资源, 在多道程序设计技术的环境下,由于多个程序的 运行竞争CPU资源,使得程序的执行过程表现为 断断续续、走走停停,因此我们引入了一个新的 概念“进程”,来表示一个程序的一次执行过程。 进程是一个非常重要的概念,又是一个很抽象、 很难理解的概念,如果对进程的含义不能正确理 解的话,就很难理解本章的内容以及第六章内容。
主要知识点
5、固定分区存储管理 基本原理:预先划分分区 内存空间的分配和回收:分区说明表的内容 地址转换:静态重定位 存储保护: 下限寄存器和上限寄存器 地址越界中断 提高内存利用率的措施 按统计规律划分分区 按大小排列,低地址是较小的分区 按作业需求量排成多个队列
主要知识点
6、可变分区存储管理 基本原理:按作业实际大小划分分区 内存空间的分配和回收
FIFO算法
2 2 3 3 2 2 3 2 1 1 3 2 5 5 1 3 2 2 5 1 4 4 2 5 5 4 2 5 3 3 4 2 2 3 4 2 5 5 3 4 2 2 5 3
缺 页


√ √ 2

√ 3 1
√ 5

√ 2 4
LRU算法
2 2 3 3 2 2 3 2 1 1 2 3 5 5 1 2 2 5 1 2 4 4 2 5 5 4 2 5 3 3 5 4 2 2 3 5 5 2 3 5 2 2 3 5
主要知识点
14、线程 线程的概念 引入线程的原因
线程的属性
轻型进程的含义 进程和线程的根本区别:进程是分配资源的基本单位, 线程是调度和执行的基本单位
第 3 章 存储管理
内容特点
存储器是计算机系统中另一份非常重要的资 源,因为用户的程序和数据必须首先装入内存才 能被CPU处理。随着计算机应用系统的复杂,功 能越来越强大,计算机程序也变得越来越庞大, 而计算机中内存的容量是有限的,加上采用多道 程序设计技术,如何在有限的内存中同时存放多 个应用程序,并能够互不影响,成了操作系统要 解决的重要问题。
主要知识点
7、页式存储管理 基本原理:块和页的含义 逻辑地址构成:页号+页内地址 注意:这是一维地址,高位为页号 内存空间的分配与回收 位示图 块号、字号、位号、字长之间的关系 地址变换 页表的结构。动态地址变换机构 快表,高速缓冲存储器 地址变换的过程。能够算题。 页的共享与保护
例 题
在页式存储管理中,页的大小为1024B,页表如下所示。
例 题
在一个请求分页系统中,假如系统分配给一个作业的 物理块数为3,并且此作业的页面走向为2、3、2、1、5、 2、4、5、3、2、5、2。试用FIFO和LRU两种算法分别计算 出程序访问过程中所发生的缺页次数,写出物理块中页号 变化过程。 答案:
(1)FIFO:缺页次数为9
(2)LRU:缺页次数为7 物理块中页号变化过程见下图
例1:允许多个用户以交互式使用计算机的操作系统称 为___________。分时系统
例2:从使用角度看,外围设备可分为___________设 备和___________设备。独占设备,共享设备 例3:进程通信是指___________。进程之间交换大量 数据
《操作系统概论》考试题型
4、简答题
考察内容:从资源管理的角度,考察资源管理的原理、 数据结构、算法的准确理解和记忆。
《操作系统概论》串讲
主讲:赵守香 教授
操作系统概论
1、基本概念
2、基本原理
3、基本数据结构
4、基本算法 5、“以不变应万变”
《操作系统概论》教材说明
教材说明
《操作系统概论》教材在2005年9月改版,新 版教材同时启用。因此只有2006年试卷是新版教 材的试卷。
《操作系统概论》考试题型
单项选择题 1×15 多项选择题 2×5
主要知识点
5、操作系统的基本类型 批处理系统 分时系统
实时系统
6、批处理系统的特点 提高了资源利用率
用户不能直接干预作业的执行
7、分时系统的特点 允许多个用户同时与系统进行一系列交往 交互性和及时性
主要知识点
8、实时系统的特点 两种类型的实时系统 实时性和可靠性
9、操作系统的发展
微机操作系统:文件管理、输入/输出控制、命令的解释 网络操作系统:计算机系统之间的通信和资源共享 分布式操作系统:客户/服务器模式;统一性,透明性 嵌入式操作系统:微型化,实时性。是一个实时性的操作 系统
地址转换
主存空间的扩充
主要知识点
3、地址重定位 主存的存储单元 用户程序中的地址
绝对地址和逻辑地址
重定位的含义 静态重定位的特点 动态重定位的特点 动态重定位的硬件支持
主要知识点
4、单用户连续存储管理 基本原理:内存中只有一个用户程序
内存保护:界限寄存器
分时系统中的对换技术(swapping) 地址重定位方式:静态重定位
4、进程的概念 5、引入进程的原因 提高资源的利用率 正确描述程序的执行情况 6、进程的属性 动态性
多个进程可含有相同的程序
并发性 三种状态
主要知识点
7、进程的状态及其转换 三种状态的含义 进程状态图:有向图 导致进程状态转换的原因 8、进程控制块(PCB) PCB的作用 PCB的内容:四类信息:标识、说明、现场、管理信息 9、进程控制 原语的概念 四个原语:创建、撤消、阻塞、唤醒 原语与进程状态之间的关系
缺 页


√ √ 3
√ 1

√ 2 4
第 4 章 文件管理
内容特点
文件管理是操作系统对软件资源的管理,也是用户 在日常使用操作系统中接触最多、最直接的功能。学习 这一章内容时,读者可以结合日常使用计算机的体会去 理解文件管理的功能、策略、数据结构和算法。例如, 目录的概念大家在学习操作系统之前就已经很熟悉了, 但对文件的“按名存取”的实现原理并不了解,如果能 够把实际应用与原理结合起来理解,会生动、形象得多!
例1:以分页存储管理为例,说明动态地址映射的实现 方法。(浙江2006年)
例2:简述设备管理的功能。(浙江2006年)
例3:为什么进程同步问题中往往还要考虑进程互斥关 系,请举例说明之。(全国2000年)
《操作系统概论》考试题型
5、综合题
考察内容:考察资源管理中各种算法的原理、解题过 程。要求对于给定的具体问题,通过计算和设计,给出 准确的答案。 例1:在一个请求分页系统中,假如系统分配给一个作 业的物理块数为3,并且此作业的页面走向为2、3、2、 1、5、2、4、5、3、2、5、2。试用FIFO和LRU两种算法 分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数,写出物 理块中页号变化过程。 在《操作系统概论》课中,这样的算法有七、八个, 我们在各章要点讲解中会提醒大家。
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