2014年計(jì)算機(jī)三級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)背誦資料：第三章

第三章 操作系統(tǒng)

　　1、操作系統(tǒng)概念：一是管理系統(tǒng)中的各種資源;二是給用戶提供一個(gè)友好的界面。

　　2、操作系統(tǒng)包括以下3個(gè)基本特征：并發(fā)性、共享性、隨機(jī)性。

　　3、功能：進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、作業(yè)管理、文件管理、設(shè)備管理

　　4、操作系統(tǒng)類型

　　(1)批處理操作系統(tǒng)：成批、多道，交互性不強(qiáng)。系統(tǒng)目標(biāo)：提高資源利用率、作業(yè)吞吐量和作業(yè)流程自動(dòng)化。

　　(2)分時(shí)操作系統(tǒng)：多路、交互性、獨(dú)立性、及時(shí)性

　　(3)實(shí)時(shí)系統(tǒng)(實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)信息處理)：及時(shí)、可靠

　　(4)嵌入式操作系統(tǒng)：高可靠性、實(shí)時(shí)性、占資源少、智能化、易連接、低成本等。

　　5、操作系統(tǒng)與用戶的接口：程序級(jí)接口：系統(tǒng)調(diào)用命令組成。操作級(jí)接口：提供操作命令

　　6、操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境(CPU、存儲(chǔ)體系、中斷系統(tǒng)、I/O控制和時(shí)鐘)

　　(1)CPU：CPU狀態(tài)：管態(tài)(CPU執(zhí)行操作系統(tǒng)程序)和目態(tài)(CPU執(zhí)行用戶程序)

　　目態(tài)到管態(tài)的轉(zhuǎn)變的唯一途徑是中斷，通過(guò)修改程序狀態(tài)字實(shí)現(xiàn)管態(tài)和目態(tài)的轉(zhuǎn)換

　　(2)中斷機(jī)制：

　　中斷的實(shí)現(xiàn)需要硬件和軟件結(jié)合完成。中斷類型：強(qiáng)迫性中斷和自愿性中斷。

　　強(qiáng)迫性中斷：不期望或不可預(yù)料的中斷.如：輸入輸出中斷、硬件故障中斷、時(shí)鐘中斷、程序性中斷。

　　自愿性中斷：程序有意安排的訪管指令或系統(tǒng)調(diào)用。

　　中斷向量：中斷處理程序的入口地址及運(yùn)行環(huán)境(程序狀態(tài)字PSW)

　　中斷優(yōu)先級(jí)由硬件規(guī)定，中斷屏蔽由程序狀態(tài)字的中斷屏蔽位決定。通過(guò)中斷屏蔽可以調(diào)整中斷事件的響應(yīng)次序

　　(3)定時(shí)裝置：定時(shí)裝置硬件時(shí)鐘通常分為兩類：即絕對(duì)時(shí)鐘和相對(duì)時(shí)鐘。

　　CPU對(duì)外部設(shè)備的控制方式：

　　1、循環(huán)測(cè)試I/O 2、中斷 3、DMA(直接內(nèi)存存取)：高速外設(shè)與內(nèi)存批量處理數(shù)據(jù) 4、通道處理(I/O處理機(jī))

　　7、進(jìn)程管理

　　(1)進(jìn)程與程序的區(qū)別與聯(lián)系：a.進(jìn)程是程序的執(zhí)行，是動(dòng)態(tài)的;而程序是指令的集合，是靜態(tài)的。

　　b.進(jìn)程有生命周期，即進(jìn)程的存在是有限的，從運(yùn)行到結(jié)束，是暫時(shí)的;而程序則是永久存在的。

　　c.進(jìn)程包括程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊(PCB)。

　　d.一個(gè)程序可以有多個(gè)進(jìn)程，一個(gè)進(jìn)程也可以包含多個(gè)程序。

　　進(jìn)程控制塊PCB是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)程在內(nèi)存中存在的唯一標(biāo)志

　　(2)進(jìn)程狀態(tài): 運(yùn)行態(tài), 就緒態(tài),等待狀態(tài)(阻塞狀態(tài))

　　(3)線程：CPU調(diào)度和分派的基本單位。共享進(jìn)程資源。

　　(4)進(jìn)程的通信

　　臨界資源是指一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源：一個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段程序代碼稱為臨界區(qū)。它們不允許兩個(gè)及以上的進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)或修改。

　　進(jìn)程同步：多個(gè)進(jìn)程協(xié)同完成任務(wù)。進(jìn)程互斥：多個(gè)進(jìn)程使用同一資源(臨界資源)。

　　低級(jí)通信：少量信息的交換(P操作和V操作)

　　高級(jí)通信：大信息交換(消息機(jī)制(消息緩沖、信箱通信)、共享內(nèi)存，管道)

　　進(jìn)程(線程)調(diào)度：先來(lái)先服務(wù)、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、最高優(yōu)先級(jí)(緊迫度高的進(jìn)程)、 多級(jí)隊(duì)列反饋算法：綜合了FCFS、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)和可搶占最高優(yōu)先數(shù)算法。

　　(5)死鎖：

　　產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥條件、不可剝奪條件、部分分配、循環(huán)等待

　　死鎖的預(yù)防： 破環(huán)必要條件之一：靜態(tài)預(yù)分配(破壞部分分配)、資源有序分配(破壞環(huán)路等待)、 可剝奪資源(破壞不可剝奪性)

　　死鎖的避免：銀行家算法

　　死鎖的檢測(cè)：進(jìn)程等待時(shí)檢測(cè)、定時(shí)檢測(cè)、系統(tǒng)利用率降低時(shí)檢測(cè)

　　死鎖的解除：資源剝奪和撤銷進(jìn)程

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