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1、操作系统的分类依照操作系统提供的效劳,大致能够把操作系统分为有单道和多道之分的批处置系统,有同时性和独立性的分时系统,有严格时刻规定的实时系统,可实现资源共享的网络系统,可和谐多个运算机以完成一个一起任务的散布式系统咱们使有的windows是网络式系统
2、操作系统的结构操作系统具有层次结构……层次结构最大特点是整体问题局部化来优化系统,提高系统的正确性、高效性使系统可保护、可移植要紧优势是有利于系统设计和调试;要紧困难在于层次的划分和安排
3、操作系统与用户1作业执行步骤操作系统提供给用户表示作业执行步骤的手腕有两种作业操纵语言和操作操纵命令作业操纵语言形成批处置作业操作操纵命令进行交互处置2系统挪用操作系统提供的系统挪用要紧有文件操作类,资源申请类,操纵类,信息保护类系统挪用往往在管态下执行页式虚拟存储治理类似页式治理将作业信息保留在磁盘上部份装入主存类似页式治理逻辑地址的页号部份一页表中对应页号的起始地址一与逻辑地址的页内地址部份拼成绝对地址假设该页对应标志为0,那么硬件形成“缺页中断”先将该页调入主存类似页式治理段式虚拟存储治理类似段式治理将作业信息保留在磁盘上部份装入主存类似段式治理只有单分区适用于单道系统只有单分区和固定分区的为静态重定位,不需要硬件转换机构其余为动态重定位,需要硬件转换六,可变分区常常采纳的主存分派算法最先适应分派算法简单地说,确实是在分区表中顺序查找找到够大的空闲区就分派最优适应分派算法挑选一个能知足作业要求的最小空闲区最坏适应分派算法挑一个最大的空闲区分给作业利用
七、I/O爱惜Vl>特权指令即可能阻碍系统平安的指令全文是为爰惜输入输出的完整性,把〃启〃动1/0等的一类可能阻碍系统平安的指令概念为特权指令特权指令的利用权限特权指令只许诺操作系统利用,用户程序不能利用特权指令用户程序假设要启动I/O,必需请求操作系统代为启动优势在于这种方式不但保证平安地利用外围设备,正确地传送信息,而且可减少用户为启动设备而必需了解外围设备特性和启动等工作,大大方便了用户<>2管态和目态中央处置器的两种工作方式管态和目态态次于管态,在态下,中央处置器不准执行特权指令在管态下,中央处置器可执行包括特权指令在内的一切指令;操作系统在管态下工作,用户程序在目态下工作<>3存储爱惜操作系统与硬件如何配合来实现存储爱惜的答硬件中设置了两个寄放器来限定用户程序执行时能够访问的空间范围这两个寄放器是基址寄放器和限长寄放器,用来限定用户程序执行时能够访问的主存空间范围程序执行时,系统对每一个访问内存的地址进行查对:〃基址寄放器值《访问地址W基址寄放器值+限长寄放器值”成立,那么许诺访问;不然,不许诺访问如此就爰惜了该区域之外的存储信息不受到破坏,一旦程序执行中犯错也可不能涉及其他程序注中央处置器在管态下执行程序时候,对访问主存的地址不进行查对文件治理一.存储介质是指可用来记录信息的磁带、硬磁盘组、软磁盘片、卡片等存储介质的物理单位概念为〃卷”存储设备与主存储器之间进行信息互换的物理单位是块块概念为存储介质上寄存的持续信息所组成的一块区域逻辑上具有完整意义的信息集合称为〃文件”用户对文件内的信息按逻辑上独立的含义划分的信息单位是记录,每一个单位为一个逻辑记录二.文件
1.文件的目录1文件目录是用来检索文件的文件目录由假设干目录项组成目录项记录文件的有关信息
(2)文件目录的结构包括一级目录结构、二级目录结构和树形(多级)目录结构树形目录许诺用户在自己的文件中再成立子目录从根目录到文件之间所有各级子目录名和该文件名的顺序组合称为文件的“途径名,途径分为绝对途径,相对途径
2、文件的分类文件能够按各类方式进行分类按用途系统文件、库文件、用户文件按爱惜级别可执行文件、只读文件、读写文件按信息流向输入文件、输出文件、输入输出文件按寄存时限临时文件、永久文件、档案文件按设备类型磁盘文件、磁带文件、卡片文件、打印文件按文件组织结构逻辑文件、物理文件(顺序文件、链接文件、索引文件)
3、文件的存取方式顺序存取,随机存取文件的存取方式有顺序存取和随机存取两种磁带上的文件只能顺序存取,磁盘上的文件既可采纳顺序方式也可用随机方式存取
4、文件的结构
1、逻辑结构用户构造的文件称为文件的逻辑结构如用户的一篇文档、一个数据库记录文件等逻辑文件有两种形式流式文件和记录式文件流式文件是指用户对文件内信息再也不划分的可独立的单位,如咱们的word文件,图片文件等整个文件是以顺序的一串信息组成记录式文件是指用户对文件内信息按逻辑上独立的含义再划分信息单位,每一个单位为一个逻辑记录记录式文件能够存取的最小单位是记录项每一个记录能够独立存取那个在数据库中咱们学得比较多,容易明白得
2、物理结构由文件系统在存储介质上的文件构造方式称为文件的物理结构物理结构有1)顺序结构在磁盘上确实是一块接着一块地放文件逻辑记录的顺序和磁盘顺序文件块的顺序一致顺序文件的最大优势是存取速度快(能够持续访问)2)链接结构把磁盘分块,把文件任意存入其中,再用指针把各个块按顺序链接起来如此所有空闲块都能够被利用,在顺序读取时效率较高但需要随机存取时效率低下(因为要从第一个记录开始读取蛰找)O3)索引结构磁盘不分块,文件的逻辑记录任意寄存在磁盘中,通过一张“索引表”指示每一个逻辑记录寄存位置如此,访问时依照索引表中的项来查找磁盘中的记录,既适合顺序存取记录,也能够随机存取记录,而且容易实现记录的增删和插入,因此索引结构被普遍应用
5、文件的爱惜与保密1)文件的爱惜是避免文件被破坏,o文件的保密是避免文件被窃取)2文件的爱惜方法避免系统故障造成的破坏,能够采成立副本和按时转储的方式;为了避免用户共享文件可能造成的文件破坏,能够采纳树形目录结构、存取操纵表和规定文件利用权限的方式)3文件的经常使用保密方法隐藏文件目录、设置口令和利用密码(加密)等
三、记录的成组与分解
1、记录的成组与分解的缘故由于磁盘块的大小是预先划分好的,大小固定,而逻辑记录的大小是用户文件性质决定的,不必然和块大小一致
2、记录的成组把假设干个逻辑记录存入一个块的工作称为“记录的成组“每块中逻辑记录的个数称“块因子
3、记录的分解这是记录成组的一个逆进程经程是先从磁盘中找到记录所在的块,并将本块读入主存缓冲区,再从缓冲区掏出所需要的记录送到用户工作区若是用户所需的记录已经在缓冲区中,那么不需要启动外设读块信息,这也能够提高系统工作效率
四、存储空间的分派与回收
1、用位示图进行磁盘存储空间的分派与回收
2、用空闲块表进行磁盘存储空间的分派与回收犹如主存治理中的空闲区表,表每一行记录一组持续空闲块的首块号和空闲块数,空闲块数为0”的记录项为“空”记录项一■作业和作业步
1、作业咱们把用户要求运算机系统处置的一个问题称为一个〃作业”
2、作业步完成作业的每一个步聚称为〃作业步”二,作业操纵方式
1、作业操纵方式,包括批处置方式和交互方式批处置操纵方式也称脱机操纵方式或自动操纵方式确实是一下子交待任务,执行进程中再也不干与交互操纵方式也称联机操纵方式确实是一步一步地交待任务做好了一步,再做下一步(
2.批处置作业的操纵领会))1按用户提交的作业操纵说明书操纵作业的执行)2一个作业步的工作往往由多个进程的合作来完成,,)3一个作业步的工作完成后继续下一个作业步的作业直至作业执行终止()
3、交互式作业的治理领会1)交互式作业的特点交互式作业的特点要紧表此刻交互性上,它采纳人机对话的方式工作操作利用接口包括操作操纵命令,菜单技术,口技术)2交互式作业的操纵一种是操作利用接口,另一种是命令说明执行命令的说明执行一类是操作系统中的相应处置模块直接说明执行;另一类必需创建用户进程去说明执行
3、终端用户操纵终端作业的执行大致有四个时期终端的连接、用户注册,操纵作业执行和用户退出三.批处置作业的调度及调度算法(综合应用)
1、批处置作业采纳批处置操纵方式的作业称为“批处置作业”
2、批处置作业进入系统时必需提交源程序、运行时的数据、用作业操纵语言书写的作业操纵说明书
3、批处置作业的输入操作员只要用“预输入命令”启动SPOOL系统中的“预输入程序〃工作就可把作业流中的作业信息寄存到〃输入井“中等待系统的调度
4、什么叫作业调度作业调度选择作业的必要条件是什么答作业调度是指按必然的策略从“输入井当选择资源能取得知足的作业装入主存储器,使作业能有机遇占用途理器执行作业调度选择作业的必要条件是系统中现有的尚未分派的资源能够知足该作业的资源要求
5、作业调度与进程调度作业调度的职责是把输入井中的作业装入主存进程调度的职责确实是选择当前可占用途理器的进程设备治理
一、输入输出操作(要求达到“识记”层次)
1、什么是输入输出操作主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作
2、关于存储型设备,输入输出操作的信息传输单位为“块”对输入输出型设备,输入输出操作的信息传输单位为“字符
二、独占设备和共享设备(识记)
1、独占设备是指每次只能供一个作业执行期间单独利用的设备如输入机、磁带机、打印机等
2、共享设备是指许诺几个作业执行期间可同时利用的设备共享设备的“同时利用的含义是指多个作业能够交替启动共享设备,实际上是当一个用业正在利用设备时其他作业暂不能利用,即每一时刻仍只有一个作业占用,但当一个作业正在利用设备时其他作业就可
三、独占设备的分派(领会)
1、独占设备的绝对号与相对号这和绝对地址/相对地址的概念类似绝对号确实是将每一台设备确信一个编号(相当于一个绝对地址)相对号确实是为了用户程序的方便而设的,在用户请求利历时,采纳“设备类-相对号”来提出利用设备要求由系统成立绝对号与“设备类-相对号”之间的关系,就能够正确启用设备了
2、设备的指定方式1)设备绝对号系统为每一个设备确信一个唯一的编号2)设备相对号不具体指定是哪台设备,只说明要某类设备多少台,如此能够由系统灵活分派)3设备独立性采纳“设备类、相对号”方式利用设备时,用户编程时利用的设备与实际利用哪台设备无关,这确实是“设备独立性”)4如何实现独占性设备分派关于独占性设备,系统采纳静态分派”的策略,确实是当一个作业所需利用的独占设备能取得知足时,该作业才能被装入主存储器执行在操作系统中,设置”设备分派表”来记录运算机系统所配置的独占设备类型、台数和分派情形等设备分派表由“设备类表和设备表”两部份组成通过查表和修改表的操作完成设备分派工作
四、磁盘的驱动调度(领会)当操作系统完成了用户请求的“系统挪用”功能后,应使中央处置器从管态转换到目态工作
4、移动技术移动技术是把某个作业移到另一处主存空间去(在磁盘整理中咱们应用的也是类似的移动技术)o最大益处是能够归并一些空闲区处置器治理
一、多道程序设计系统“多道程序设计系统简称多道系统”,即多个作业可同时装入主存储器进行运行的系统在多道系统中一点必需的是系统须能进行程序浮动所谓程序浮动是指程序能够随机地从主存的一个区域移动到另一个区域,程序被移动后仍不阻碍它的执行多道系统的益处在于提高了处置器的利用率;充分利用外围设备资源;发挥了处置器与外围设备和外围设备之间的并行工作能力能够有效地提高系统中资源的利用率,增加单位时刻内的算题量,从而提高了吞吐率(关健词处置器,外围设备,资源利用率,单位算题量,吞吐率),但要注意对每一个计算问题来讲所需要的时刻可能延长,另外由于系统的资源有限,会产生饱和,因此并行工作道数与系统效率不成正比
二、进程
1、概念进程是一个程序在一个数据集上的一次执行由概念知进程关键组成是程序、数据集
1、磁盘的结构还记得小学时的作业吗秒,分,小时)这也一样,扇区套在磁道里,磁道套在柱面里,柱面套在一个磁盘里接下来的问题确实是被除数=除数X商+余数了明白了吗
2、访问磁盘的操作时刻
3、磁盘的驱动调度系统决定等待磁盘访问者的执行顺序的工作确实是磁盘的“驱动调度〃
4、对磁盘进行驱动调度的目的有利于系统效率的提高
5、磁盘调度分为移臂调度和旋转调度
6、移臂调度算法包括以下四种:)1先来先效劳算法;依照访问者提出访问请求的前后顺序来决定执行顺序2)最短寻觅时刻优先调度算法;从等待的访问者中挑选寻觅时刻最短的那个请求执行,而不管访问者的前后顺序)3电梯调度算法;从移动臂当前位置沿移动方向选择最近的那个柱面的访问者来执行,假设该方向上无请求访问时,就改变移动方向再选择)4单向扫描调度算法从0柱面开始往里单向扫描,扫到哪个执行哪个
7、信息的优化散布明白信息在磁盘上排列不必然是按顺序最优,关于一些能预知处置要求的信息采纳优化分页能够缩短输入输出操作时刻,提高系统效率
五、外围设备的启动(识记)
1、通道(channel):运算机系统中能够独立完成输入输出操作的硬件装置是CPU与设备的桥梁(注解CPU并非直接操作外围设备,他连接通道I/O处置机),通道连接设备操纵器,设备操纵器连接设备CPU只需把I/O”设备启动,并给出相关的操作要求然后就由通道来处置输入输出事宜,做完后报告CPU0(
2、通道地址字CAW)和通道状态字(CSW)用来寄存通道程序首地址的主存固定单元称为“通道地址字”通道状态字用于记录通道和设备执行情形的主存单元
3、I/O中断:是指中央处置器和通道和谐工作的一种手腕通道借助I/O中断请求CPU进行干,与,CPU依照产生的I/O中断事件了解输入输出操作的执行情形1/0中断事件是由于通道程序的执行或其他外界缘故引发的,对通道操作而言,当操作正常终止或异样终止(如设备故障、设备特殊情形引发异样终止)形成I/O中断,由CPU依照相应情形别离处
六、虚拟设备SPOOL系统(领会)
1、实现虚拟设备的目的用一种物理设备模拟另一类物理设备,使各作业在执行期间只利用虚拟的设备而不直接利用物理的独占设备这种技术可使独占的设备变成可共享的设备,使得设备的利用率和系统效率都能取得提高
2、实现虚拟设备的硬件条件大容量磁盘;中断装置和通道;中央处置器与通道并行工作的能力实现虚拟设备的软件条件是要求操作系统采纳多道程序设计技术
3、虚拟设备的实现原理关于多道程序,输入时将一批作业的信息通过输入设备预先传送到磁盘上输出时将作业产生的结果也全数临时存在磁盘上而不直接输出,直到一个作业取得全数结果而执行终止时再行输出如此在执行进程中,不需要利用输入机和打印机因此在配置一台输入机和打印机的情形下,能够让多个作业同时执行,而且各个作业请求输入信息和输出结果的要求都能及时取得知足和实现
4、SPOOL系统的组成和实现井为实现虚拟设备在磁盘上划出的专用存储空间,用于寄存作业的初始信息和执行结果SPOOL系统由三部份程序组成
1、预输入程序通过该程序把作业流中每一个作业的初始信息传送到输入井保留,以备作业执行时利用,
2.并治理程序依照作业的请求保证作业正确及时地从〃井”中读取或写出信息
3、缓输出程序它负责查看〃输出井”中是不是有待输出的结果信息,假设有那么启动打印机把作业结果输出
4、spool系统能够缩短作业执行时刻的缘故作业的执行时刻是指作业被装入主存储器到产生全数结果所需要的时刻在SP在SPOOL系统操纵下,作业执行时从磁盘上读/写信息代替低速的输入机和打印机的读/写操作,信息传送的速度显然是快得多因此作业的执行时刻就缩短了死锁(确实是路口的塞车现象)假设系统中存在一组进程(两个或多个进程),它们中的每一个进程都占用了某种资源而又都在等待其中另一个进程所占用的资源,这种等待永久不能终止,那么说系统显现了“死锁或说这组进程处于“死锁状态
一、死锁的避免(简单应用)
1、系统显现死锁必然显现以下情形1)互斥利用资源)2占有并等待资源3)不可抢夺资源)4循环等待资源
2、死锁的避免策略破坏产生死锁的条件中的一个就能够够了经常使用的方式有静态分派、按序分派、抢夺式分派3种
二、死锁的幸免(简单应用)
1、死锁的幸免是让系统处于平安状态,来幸免发生死锁平安状态若是操作系统能保证所有的进程在有限的时刻内取得需要的全数资源,那么称系统处于“平安状态
2、银行算法是如何幸免死锁的运算机银行家算法是通过动态地检测系统中资源分派情形和进程对资源的需求情形,在保证到少有一个进程能取得所需要的全数资源,从而能确保系统处于平安状态进,才把资源分派给申请者,从而幸免了进程共享资源时系统发生死锁采纳银行家算法时为进程分派资源的方式)1对每一个第一次申请资源的进程都要测试该进程对资源的最大的需求量若是系统现存姿源能够知足他的最大需求量,就按当前申请量为分派资源不然推延分派)2进程执行中继续申请资源时,先测试该进程已占用资源数和本次申请资源总数有无超过最大需求量超过就不分派假设没有超过,再测试系统现存资源是不是知足进程尚需的最大资源量,知足那么按当前申请量分派,不然也推延分派总之,银行家算法要保证分派资源时系统现存资源必然能知足至少一个进程所需的全数资源(银行家算法在操作系统的实践考试中可能会用到)
三、死锁的检测和解除(领会)死锁的检测确实是既不打预防针,也不去幸免抱病,而是常常去体检,若是发觉有病了就医治这是一种事后解决的方法,也算是解决死锁问题的一条途径但这毕竟要付出较大代价重点是分析与时刻有关的错误;用PV操作实现进程的同步与互斥;用信箱实现进程通信一.进程的顺序性与并发性(领会)
1、进程的顺序性任何进程在顺序的处置器上的执行是严格依照顺序进行的,每次只能执行一个操作这确实是进程的顺序性当一个进程独占处置器顺序执行时,具有两个特性
一、封锁性二.可再现性封锁性是说进程的执行结果只取决于进程本身不受外界阻碍可再现性是说当进程重复执行时,必然取得相同的结果
2、进程的可同时执行指一个进程没有完,另一个就能够够开始在时刻上是可重叠的,咱们把那个叫做进程的可同时执行
3、进程的并发性系统中存在一组可同时执行的进程并发进程彼此之间可能是无关并发进程的执行速度取决于身和进程调度策略二者缺一不可,执行速度不能由的,也可能是交往的决定
4、与时刻有关的错误有交往的并发进程交替利用共享资源时会显现错误,错误与时刻有关,称为与时刻有关的错误其错误的全然缘故是这些进程交叉利用了共享变量
二、相关临界区L并发进程中与共享变量有关的程序段称为“临界区〃并发进程中涉及到相同变量的那些程序段是相关临界区
2、对相关临界区的治理的大体要求对相关临界区治理的大体原那么是若是有进程在相关临界区执行,那么不让另一个进程进入相关的临界区执行五.进程的同步(综合应用)
1、进程同步的含义进程的同步是指并发进程之间存在一种制约关系,一个进程的执行依托另一个进程的消息,当一个进程没有取得另一个进程的消息时应等待,直到消息抵达才被唤醒〃生产者”与〃消费者〃是同步问题的典型例子那个地址有两个消息量一是“缓冲器里有物品,二是可把物品存入缓冲器“,这两个消息量对应需要两个信号量SPut和的初始值为1,若是初始时可用的缓冲器为n个,那么SP=n;SG的初始值为Oe生产者进程挪用PSP和VSG,消费者进程挪用PSG和VSP,依照SG和SP的值来决定是不是能够存或取物
2、正确利用PV操作实现进程同步1用一个信号量与一个消息联系起来,当信号量的值为0时表示期望的消息尚未产生,当信号量值为非0时表示期望的消息已经存在2在用PV操作实现同步时,一个信号量与一个消息量联系在一路,当有多个消息时必需概念多个信号量;测试不同的消息是不是抵达或发送不同消息时,应付不同的信号挪用P操作或V操作,,,3认真领会教材中的例子关于PV操作在考试中显现的可能性极大可是难度大体不超过教材上例题见本栏的高手切磋
3、利用PV操作实现进程同步与互斥的混合问题进程的同步与进程的互斥都涉及到并发进程访问共享资源的问题能够看到进程的互斥事实上是进程同步的一种特殊情形假设干进程互斥利用资源时,一个等待利用资源的的进程在取得占用姿源的进程发出“归还资源的消息挪用了V操作后,它就可去利用资源因此,互斥利用资源的进程之间事实上也存在一介进程依托另一分进程发出信息的制约关系因此,也把进程的互斥与进程的同步称为进程的同步
六、进程通信(领会)
1、进程通信的含义通过专门的通信机制实现进程间互换大量信息的通信方式称为“进程通信”
2、实现进程通信的大体原语有两条send(发送)和receive(接收)”原语
3、利用信箱通信时发送和接收”原语的功能()send N,M功能把信件M送到指定的信箱N中receive(N,X)功能从指定信箱N中掏出一封信,寄存到指定的地址X中
4、信箱的大体结构一个信箱由“信箱说明和“信箱体”两部份组成
七、线程的概念(识记)线程是进程中可独立执行的子任务,一个进程中能够有一个或多个线程,每一个线程都有一个唯一的标识符支持线程治理的操作系统有Mach,OS/2,WindowsNT,UNIX等中断及中断机制
一、中断
1、中断
2、中断的类型从中断事件的性质动身,中断能够分为两大类1)强迫性中断事件包括硬件故障中断,程序性中断,外部中断和输入输出中断等2)志愿性中断事件是由正在运行的进程执行一条访管指令用以请求系统挪用而引发的中断,这种中断也称为〃访管中断”一样情形下,优先级的高低顺序依次为硬件故障中断、志愿中断、程序性中断,外部中断和输入输出中断志愿中断的断点是确信的,而强迫性中断的断点可能发生在任何位置
3、中断的响应中断响应(硬件即中断装置操作)处置器每执行一条指令后,硬件的中断位置当即检查有无中断事件发生,假设有中断事件发生,那么暂停现行进程的执行,而让操作系统的中断处置程序占用途理器,这一进程称为中断响应”中断响应进程中,中断装置要做以下三项工作:1)是不是有中断事件发生,2)假设有中断发生爰惜断点信息3)启动操作系统的中断处置程序工作进程通过一个操纵块来被系统所指挥,因此进程由程序、数据集和进程操纵块三部份组成进程操纵块是进程存在的唯一标志.进程是要执行的,据这点可分将进程的状态分为等待态然后是就绪态最后是运行态进程的大体队列也确实是就绪队列和等待队列(因为进程运行了,也就用不上排队了,也就没有运行队列了)若是进程由一所在队列退出的操作称为出队,排入到一个指定的队列的操作称为入队系统中负责进程入队和出队的工作称为队列治理
2、进程的调度咱们利用不同的调度是为了优化,具体说来是提高处置器利用率,增大吞吐量,减少等待时刻,缩短响应时刻经常使用的算法有先来先效劳.优先数调度法.时刻片轮转调度法.分级调度(分级调度法可明白得为多队列法)顾名思义来先效劳调度是先来者,先效劳;优先数算法是对每一个进程确信一个优先数,以决定前后时刻片轮转法是把规定进程一次利用途理器的最长时刻称为〃时刻片〃让就绪进程按就绪的前后顺序排成队列,依次运行分级调度算法是由系统设置多个就绪队列,每一个就绪队列中的进程按时刻片轮转法占用途理器,这确实是分级调度算法
3.进程的切换进程切换指一个进程进处置器,另一个进程出处置器的进程假设有一个进程从运行态变成等待态或完成工作后就撤消,那么必然会发生进程切换中断装置通过〃互换PSW”进程完成此项任务
4、中断处置(软件即操作系统操作)操作系统的中断处置程序对中断事件进行处置时,大致要做三方面的工作1)爰惜被中断进程的现场信息2)分析中断缘故依照旧PSW的中断码可知发生该中断的具体缘故3)处置发生的中断事件请求系统创建相应的处置
5、中断屏蔽中断屏蔽技术是在一个中断处置没有终止之前不响应其他中断事件,或只响应比当前级别高的中断事件如当中断装置检查到有中断事件后,便去查看PSW中中断屏蔽标志,若是没有屏蔽就响应该中断;不然,临时不响应该中断,待屏蔽标志排除后再响应志愿中断是不能屏蔽的中断机制在它执行程序的时候,若是有另外的事件发生(比如用户又打开了一个程序)那么这时就需要由运算机系统的中断机制来处置了中断机制包括硬件的中断装置和操作系统的中断处置效劳程序论述硬件的中断装置的作用答中断是运算机系统结构一个重要的组成部份在中断机制中的硬件部侦中断装置)的作用确实是在CPU每执行完一条指令后,判别是不是有事件发生,若是没有事件发生,CPU继续执行;假设有事件发生,中断装置中断原先占用CPU的程序的执行,把被中断程序的断点保留起来,让操作系统的处置效劳程序占用CPU对事件进行处置,处置完后,再让被中断的程序继续占用CPU执行下去(因其中断装置的作用总的来讲确实是使操作系统能够操纵各个程序的执行)操作系如何让多个程序同时执行答中央处置器在任何时刻最多只能被一个程序占用通过中断装置系统中假设干程序能够交替地占用途理器,形成多个程序同时执行的状态利用CPU与外围设备的并行工作能力,和各外围设备之间的并行工作能力,操作系统能让多个程序同时执行UNIX系统
一、UNIX系统结构
1、UNIX的层次结构UNIX能够分为内核层和外壳层两部份〃内核层是UNIX是核心/外壳层由shell说明程序(即为用户提供的各类命令),支持程序设计的各类语言(如c、PASCAL和BASIC等八编译程序和说明程序,有效程序和系统库等组成
2、UNIX系统的要紧特点短小精悍〃简练有效〃易移植〃可扩充〃开放性
3、UNIX的程序员接口和用户接口UNIX的程序员接口确实是其内核提供的系统挪用系统挪用是用户程序请求操作系统为其效劳的唯一形式一个在终端上登录成功的用户能够用shell命令来取得用户程序,用户程序用trap指令请求效劳
二、UNIX系统的进程在UNIX系统中进程由三部份组成进程操纵块,正文段和数据段三.UNIX系统的存储治理L对换Swapping技术这确实是前面咱们所学的虚拟存储器在UNIX中的应用磁盘上设置开辟一个足够大的区域,为对换区当内存中的进程要扩大内存空间,而当前的内存空间又不能知足时,那么可把内存中的某些进程暂换出到对换区中,在适当的时候又能够把它们换进内存因此,对换区可作为内存的逻辑扩充,用对换技术解决进程之间的内存竞争UNIX对内存空间和对换区空间的治理都采纳最先适应分派算法
2、虚拟页式存储治理技术UNIX把进程的地址空间划分成三个功能区段系统区段、进程操纵区段、进程程序区段系统区段占用系统空间,系统空间中的程序和数据常驻内存其余两个区段占用进程空间,是进程中超级驻内存部份通过页表和硬件的地址转换机构完成虚拟地址和物理地址之间的转换
四、UNIX系统的文件系统(领会)
1、UNIX系统中的逻辑文件采纳流式文件组织在UNIX系统中,文件的逻辑结构是由一串顺序的字符组成的流式文件文件的物理结构是采纳索引结构方式,每一个文件都有一张索引表记录文件占用的磁盘空间块号……UNIX的文件系统分成大体文件和可装卸的子文件系统两部份
2、UNIX的树形目录结构UNIX采纳树形目录UNIX把一般文件、录文件保留在磁盘上,一个具体的文件能够用途径名确信磁盘被分成块(扇区),每块为512个字节或1K字节……
4、UNIX的索引节点UNIX中每一个文件有一个唯一的索引节点,索引节点静态地寄存在磁盘上,故称为磁盘索引节点为了加速文件访问速度而在内存中对磁盘索引节点进行复制形成活动索引节点UNIX中可分派的磁盘空间有两类一类是索引节点区,另一类是寄存文件的存储区
五、UNIX系统的I/O系统(领会了解大意即可)
1、块设备和字符设备块设备以块为单位每次与内存互换一组信息块设备是用来存储信息的设备字符设备以字节为单位与内存互换信息字符设备是运算机用来接收外部信息或把处置好的信息传向外部的设备块设备包括硬盘、软盘.磁带等,字符设备包括终端、打印机等
2、设备文件UNIX系统把设备也看成文件来对待,每一个设备都有一个文件名,并对它像文件那样进行操作
3.块设备的治理通过启动驱动程序完成相应的打开.关闭、读和写等操作
4、字符设备的治理:字符设备工作速度低,一次输入输出要求传送的字节数少而且不固定因此不适宜采纳块设备治理中的缓冲技术,而是采纳缓冲区容量较小的、易治理的字符缓冲技术
5、缓冲技术那个技术确实是前面咱们学过的虚拟设备(SPOOL技术)在UNIX中的实际应用UNIX采纳缓冲技术实现设备的读写操作进程进入就绪队列
4、进程同步和通信进程同步事实上是指并发进程之间的制约关系即一个进程的执行依托另一个进程的消息没有消息时等待,有消息进被唤醒进程通信是进程之大量信息的方式
5、进程和死锁(详细见后)
三、可再入程序一个能被多个用户同时挪用的程序称做〃可再入〃的程序可再入程序必需是纯代码,即在执行时自身不改变编译程序和操作系统程序通常都是〃可再入〃程序存储治理
一、中央处置器存储以下中信息的速度依次为寄放器最快;通过系统总线存取主存储器的速度居中;辅助存储器最慢寄放器用来寄存临时的工作信息和系统必需的操纵信息主存储器是CPU能直接访问的惟一的存储空间主存储器中寄存操作系统的核心部份,和当前需执行的程序和数据主存储器以〃字节(BYTE)〃为单位进行编址辅助存储器是寄存操作下的非核心部份和其他程序和数据容量大且能永久保留信息磁盘的信息可随机存取,磁带上的信息只能顺序存取
二、储器的地址主存储器以字节为编址单位
1、物理地址与逻辑地址物理地址绝对地址128MB的主存器有128x1024x1024=8字节,因此它的内存绝对地址确实是从到7逻辑地址用户程序中利用的从0”地址开始的持续地址
三、重定位重定位即把逻辑地址转换成绝对地址重定位的方式有“静态重定位和动态重定位”两种1静态重定位在装入一个作业时,把作业中的指令地址和数据地址全数转换成绝对地址这种转换工作是在作业开始前集中完成的,在作业执行进程中无需再进行地址转换因此称为“静态重XE仪o2动态重定位在装入一个作业时,不进行地址转换,而是直接把作业装到分派的主区域中在作业执行进程中,每当执行一条指令时都由硬件的地址转换机构转换成绝对地址这种方式的地址转换是在作业执行时动态完成的,因此称为动态重定位动态重定位由软件操作系统和硬件地址转换机构彼此配合来实现动态重定位的系统支持〃程序浮动〃,而静态重定位那么不能页式治理1采纳页式治理,使主存空间充分利用,页没必要为了取得持续空间而进行移动能够提高系统效率2页式存储治理中什么缘故要设置页表和快表在页式存储治理中,主存被分成大小相等的假设干块,同时程序逻辑地址也分成与块大小一致的假设干页,如此就能够够按页面为单位把作业的信息放入主存,而且能够不持续寄存,为了表示逻辑地址中的页号与主存中块号的对应关系,就需要为每一个作业成立一张页页表一样寄存在主存中,当要按给定的逻辑地址访问主存时,要先访问页表,计算出绝对地址,如此两次访主存延长了指令执行周期,降低了执行速度,而设置一个高速缓冲寄放器将页表中的一部份寄存进去,这部份页表确实是快表,访问主存时二者同时进行,由于快表寄存的是常常利用的页表内容,访问速度专门快,如此能够大大加速查找速度和指令执行速度虚拟存储
一、虚拟存储器虚拟存储器是为〃扩大〃主存容量而采纳的一种设计技术,确实是它只装入部份作业信息来执行,益处在于借助于大容量的辅助存储器实现小主存空间容纳大逻辑地址空间的作业虚拟存储器的容量由运算机的地址结构(地址总线位数)决定如32位的,那么最大的虚存容量为2A32=96B=4GBO二,表达页式虚拟存储器的大体原理页式虚拟存储器是在页式存储的基础上实现虚拟存储器的,其工作原理是第一把作业信息作为副本寄存在磁盘上,作业执行时小巴作业信息的部份页面装入主存,并在页表中对相应的页面是不是装入主存作出标志作业执行时假设所访问的页面已经在主存中,那么按页式存储治理方式进行地址转换,取得绝对地址,不然产生缺页中断”由操作系统把当前所需的页面装入主存假设在装入页面时主存中无空闲块,那么由操作系统依照某种〃页面调度”算法选择适当的页面调出主存换入所需的页面三.经常使用的页面调度算法FIFO.LRU.LFU页面调度当主页中无空闲块时,为了装入一个页面,就必需按某种算法将主存中某个页调出,调入所需装入的页面经常使用的算法有先进先出调度算法(FIFO八最近最少利用调度算法(LRU)和最近最不经常使用调度算法(LFU)专门要注意把握的确实是LRU(最近最少利用调度算法)的算法,如何进行调度
5、缺页中断率f=F/A,那个地址的f就称为缺页中断率A为作业执行中调入页面的总次数,F为访问的页面尚未装入主存的次数四.段式虚拟存储器的实现段式虚拟存储治理以段式存储治理为基础,即在磁盘上保留作业的各个分段信息,作业执行时把需要执行的一段或几段装入主存在实际利用中,也要进行查表和地址转换和“缺段中断”和调度(包括调出、装入、移动等)工作五,比较各类存储治理方式的特点单分区治理除操作系统占用的一部份存储空间外其余的用户区域作为一个持续的分区分派给用户利用界限寄放器值+逻辑地址-绝对地址定分区的治理分区数量,大小固定设置上,下限寄放器逻辑地址+下限地址—绝对地址可变分区的治理可变分区治理方式不是把作业装入到已经划分好的分区中,而是在作业要求装入主存储器时,依照作业需要的主存量和那时的主存情形决定是不是能够装入该作业分区数量大小不定设置基址、限长寄放器逻辑地址+基址寄放器的值一绝对地址基址值w绝对地址w基址值+限长值页式存储治理主存储器分为大小相等的“块程序中的逻辑地址进行分“页”,页的大小与块的大小一致用页表记录块页分派情形逻辑地址的页号部份一页表中对应页号的起始地址—与逻辑地址的页内地址部份拼成绝对地址由页表中的标志位验证存取是不是合法,依照页表长度判定是不是越界段存储治理程序分段每一段分派一个持续的主存区域,作业的各段可被装到不相连的几个区域中设置段表记录分派情形逻辑地址中的段号一查段表取得本段起始地址+段内地址-绝对地址由段表中的标志位验证存取是不是合法,依照段表长度判定是不是越界。