专题二：操作系统基本原理
1. 操作系统概述
操作系统：
管理系统的硬件、软件、数据资源
控制程序运行
人机之间的接口
应用软件与硬件之间的接口
进程管理
存储管理
文件管理
作业管理
设备管理
2. 进程管理
2.1. 进程状态（三态模型、五态模型）
2.2. ★★★信号量与PV操作★★★
2.2.1. 前趋图
2.2.2. 进程的同步与互斥
互斥：如千军万马过独木桥
同步：速度有差异，在一定情况停下等待
2.2.3. PV操作
临界资源：诸进程间需要互斥方式对其进行共享的资源，如打印机、磁带机等
临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区
信号量：是一种特殊的变量
单缓冲区生产者、消费者问题PV原语描述：
生产者： 消费者：
生产一个产品： P(s2):
P(s1): 从缓冲区取产品：
送产品到缓冲区： V(s1):
v(s2): 消费产品：
S1初值为1，S2初值为0
2.3. ★★★进程死锁问题★★★
进程管理是操作系统的核心，但如果设计不当，就会出现死锁的问题。如果一个进程在等待一件不可能发生的事，则进程就死锁了。而如果一个或多个进程产生死锁，就会造成系统死锁。
例：系统有3个进程：A、B、C。这3个进程都需要5个系统资源。如果系统至少有多少个资源，则不可能发生死锁。
2.3.1. 临界值问题：最小资源总数=m*(n-1)+1,m为进程数，n为单个进程需要的资源数
2.3.2. 死锁的条件与避免
2.3.3. ★★★进程调度★★★
先来先服务
优先数调度
轮转法
短作业优先
3. 存储管理
3.1. 段式存储
3.2. 页式存储
31 16 15 0
3.3. ★★段页式存储★★
4. 文件管理
4.1. ★索引文件结构★
索引最大长度
磁盘块大小1KB，每个块号占3B，因此一个磁盘物理块可存放1024/3=341个块号
一级索引
341*磁盘块大小(B)/1024=341KB
二级索引
341341磁盘块大小(B)/1024=116281KB
4.2. ★树形目录结构★
绝对路径：是从盘符开始的路径。
相对路径：是从当前路径开始的路径
若当前目前为：D1，要求F2路径，则：绝对路径：/D1/W2/F2，相对路径：W2/F2
4.3. ★空闲存储空间的管理（位示图法）
位示图
5. 设备管理
5.1. I/O设备管理软件
5.2. 缓冲技术（单缓冲区、多缓冲区）
单缓冲区
（每个盘读入缓冲区时间 +缓冲区送至用户区时间）* 磁盘块个数+ 每个磁盘块处理时间
双缓冲区
每个盘读入缓冲区时间 *磁盘块个数 +缓冲区送至用户区时间 +每个磁盘块处理时间
