二、操作系统知识

操作系统

作用：通过资源管理，提高计算机的效率；改善人机界面，向用户提供友好的工作环境

特性：并发性、共享性、异步性

                           

 注：其它系统软件包括汇编软件，数据库软件等

进程

进程：是系统进行资源分配和调度的一个独立单位

进程与程度的关系：进程是动态的，程序是静态的

进程的三种状态：运行（正在运行中）、就绪（就差CPU资源了）、等待（除了CPU，还差其它资源）

进程控制

原语：一组计算机指令，要么都做完，要么都不做。

互斥：类似独木桥，一次只能一个指令占有。

同步：A没做完，B就不能开始

信号量机制

信号量（S）：是一个整数，S>=0表示某资源的可用数；S<0，则其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数

PV操作：P操作是申请资源的操作，V操作是释放资源的操作。执行一次P操作，S减1，执行一次V操作，S加1

互斥模型：理解为多个进程共享一台打印机【P(S) 使用打印机 V(S) 后续代码】

同步模型：单缓冲区生产者，消费者模型【生成者：生产一个产品 → P(S₁) → 送产品到缓冲区 → V(S₂)；消费者：P(S₂) →  从缓冲区取出产品 → V(S₁) → 消费产品】

存储管理

主要目标：解决多个用户使用主存的问题

分区存储组织

算法：首次适应法、最佳适应法、最差适应法、循环首次适应法

缺点：会产生碎片。

页式存储

优点：利用率高，碎片小，分配及管理简单
缺点：增加了系统开销;可能产生抖动现象

段式存储

优点：多道程序共亨内存，各段程序修改互不影响
缺点：内存利用率低，内存碎片浪费大

段页式存储

优点：空间浪费小、存储共享容易、存储保护容易、能动态连接
缺点：由于管理软件的增加，复杂性和开销也随之增痛，需要的硬件以及占用的内容也有所增加，使得执行速度大大下降

虚拟存储

具有部分装入和部分对换功能，能从逻辑上对内容容量进行大幅度扩充，使用方便的一种存储器系统
实际上是为扩大主存而采用的一种设计技巧
虚拟存储器的容量与主存大小无关
虑拟存储器的实现对用户来说是透明的

实现方式：请求分页系统、请求分段系统、请求段页式系统

磁盘结构及调度算法

先来先服字（FCFS )
最短寻道时间优先(SSTF)
扫描算法(SCAN )
循环扫描(CSCAN）算法

 

读取磁盘数据的时间应包括以下三个部分:

(1)找硫道的时间。(2)找块(扇区）的时间，即的转延识时间。(3)传输时间。

位示图

是利用二进制的一位来表示磁盘中的一个盘块的使用情况。当其值为“0”时，表示对应的盘块空闲;为“1”时，表示已经分配。有的系统把"O"作为盘块已分配的标记，把“1”作为空闲标志。

文件组织结构

分为逻辑结构和物理结构

逻辑结构包含：流式文件、记录式文件

物理结构包含：顺序结构、链接结构、索引结构

树形目录结构

绝对路径：

相对路径：

虚设备与SPOOLING 技术

慢速设备与计算机主机交换信息的一种技术（多台电脑用同一打印机打印，将要打印的工作存放到作业井）