新手如何做网站运营,怎么自学做网站,示范校建设平台网站,前端开发年终总结部分图片可能无法显示#xff0c;参考这里#xff1a;https://zhuanlan.zhihu.com/p/701247894 961操作系统知识总结 一 操作系统概述
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1. 操作系统的基本概念 重要操作系统类型批处理操作系统(批量处理作业单道批处理/多道批处理系统用户不能与之交互)分时操作系统(时间片轮转可以进行用户交互)实时操作系统(相对分时操作系统紧急任务无需排队等待)
并发与并行并发性又称共行性是指能处理多个活动的能力。并行与并发是不同的并行是指进程在CPU上同时执行而并发只要求一段时间内进程同时能够运行有可能是在这段时间内两者是串行执行的。 程序放在外存中的程序代码 作业正准备从外存调入内存的程序 进程正在从内存中运行的程序
2. 操作系统的重要概念
用户态核心态/管态 操作系统内核相关内容时钟管理中断机制原语系统控制的数据结构及处理 原语处于计算机最底层用来实现一些规定操作的指令且不能被中断需一次性执行完(一般执行时间也很短)。 系统控制的数据结构及处理如进程控制块设备控制块等。
二 进程管理
1. 进程、线程的基本概念以及两者的区别
在操作系统中引入进程的目的是为了使多个程序并发执行以改善资源利用率及提高系统的吞吐量;那么在操作系统中再引入线程则是为了减少程序并发执行时所付出的时空开销使操作系统具有更好的并发性。
支持线程的操作系统中进程是资源分配的基本单位线程是处理器调度的基本单位。
2. 进程控制块、进程的状态与转换 当遇到特殊情况需要暂停进程然后将进程会从内存调到外存该过程就称为进程的挂起。被挂起的程序在解决了特定问题之后可以恢复到内存继续运行。 注意进程的挂起不是进程的阻塞处于阻塞状态的进程依然在内存中但处于挂起状态的进程已经不在内存了。 进程 程序 数据 进程控制块PCB
3. 进程调度算法
优先级算法 时间片轮转算法 短作业优先算法 先来先服务算法 最重要评估原则周转时间平均周转时间 其他比较次要的原则 调度的层次低级调度(作业调度程序)中级调度(内存调度挂起)高级调度(进程调度进程)
4. 死锁的探讨与处理
死锁的预防
死锁发生的四个必要条件循环等待条件不可剥夺条件请求保持条件互斥使用条件
死锁的避免
银行家算法安全性算法资源分配矩阵安全序列
死锁的检测
资源分配图的化简
死锁的解除
资源剥夺法撤销进程法
死锁处理总览
从预防避免检测解除四个角度出发大题可能出银行家算法安全性算法资源分配图其实本质都一样思想都是试探性分配
5. 进程间通信
低级通信交换少量信息PV操作是低级通信方式实现对临界资源的同步和互斥。 高级通信以较高的效率交换大量数据的通信方式 高级通信方式共享存储消息传递系统管道通信
6. 进程同步互斥的基本概念
临界资源系统中一次只允许一个进程使用的资源 临界区各个进程中对某个临界资源实施操作的程序片段 同步一个进程执行到某一步时必须等待另一个进程发来信息才能继续运行下去这种关系叫同步。 互斥由于各个进程需要使用共享资源而这些资源需要排它性使用各个进程之间竞争使用这些资源这种关系叫互斥。 临界资源的访问代码分区进入区临界区退出区剩余区
7. 实现临界区互斥的基本方法
软件实现法 在进入区设置和检查一些标志来表明是否有进程进入临界区。若有则循环检查一直等待直到进入临界区。离开临界区后在退出区修改标志。这种不断循环检查标志的值实质上浪费了处理机资源。 硬件实现法 硬件实现主要两种方法中断屏蔽法和硬件指令法 中断屏蔽法一个进程进入临界区后关中断。可以防止其他进程进入临界区。此方法限制了CPU交替执行程序的能力有可能会使系统崩溃(如异常得不到中断处理) 硬件指令法每条硬件指令都是原子操作因为它们是硬件直接实现因此执行硬件指令时不会被中断 信号量机制 一种十分有效重要的同步方法可以同时实现同步和互斥关系实现灵活方便快捷
8. 信号量机制及P、V操作
信号量机制可用来解决同步和互斥问题信号量semaphore只能被两个操作(P操作和V操作)来访问。 信号量的数据结构描述如下
typedef struct {int value;struct process *L;
} semaphore;说明该数据结构由两个变量组成value是当前状态可用资源的数量L是存放因资源限制被阻塞的进程队列指针。 P操作请求访问临界资源 V操作请求释放临界资源
信号量机制原理简述
当一个进程需要临界资源时
进行P操作value的值减1若value0说明存在可用临界资源进程继续执行否则转3若value0说明不存在可用临界资源将当前进程加入阻塞队列L阻塞进程等待适当时机被唤醒
当一个进程释放临界资源时
进行V操作value的值加1若value0说明不存在阻塞的进程否则转3若value0说明存在阻塞的进程等待临界资源唤醒一个阻塞进程
只需要将临界区代码置于PV操作之间即可实现同步与互斥 分析此时P操作相当于进入区临界区依然是临界区V操作相当于退出区剩余区依然不变P,V操作为原语执行过程中不能被中断。
9. 经典同步问题
主要三个问题生产者消费者问题读者写者问题哲学家进餐问题前两个问题相对更重要是实际做题的思路来源 生产者消费者问题 读者写者问题 哲学家进餐问题
三 内存管理
1. 程序从外存调入内存细节
程序从外存到内存实现了外存中作业到内存中进程的转变大体经过编译链接装入三大过程。 编译 编译过程主要有编译和汇编两个阶段。编译阶段主要将高级语言转换为汇编语言汇编阶段主要将汇编语言翻译成机器语言。 链接 由链接程序将编译后形成的目标模块以及所需要的库函数链接在一起形成一个完整的装入模块。链接主要在编译时加载时运行时进行。链接若发生在编译时就是静态编译程序运行前完全确定链接而运行时链接表示程序运行到需要的函数库才链接对应对象为动态编译。 装入 由装入程序将装入模块装入内存运行此时会创建对应进程。装入分为静态重定位和动态重定位。涉及的主要问题是程序中的逻辑地址与实际内存的物理地址之间如何映射。静态重定位在装入时一次性完成逻辑地址与物理地址的映射关系而动态重定位需要运行时动态确定逻辑地址与物理地址的映射关系。
2. 内存保护的基本方法
内存保护的关键在于检查进程是否有内存地址越界行为。 上下限寄存器 在CPU中设置上下限寄存器用于分别存放作业在主存中的上限和下限地址当CPU要访问地址时与这两个寄存器的值进行比较即可判断是否越界适合逻辑地址即对应相应物理地址的情形(如物理地址与逻辑地址事先就确定只差一个固定的偏移量) 界地址寄存器 界地址寄存器存有进程的最大逻辑地址(通过分配内存后由起始物理地址与分配空间大小计算得出)可通过逻辑地址是否大于该界地址寄存器的值比较是否发生越界若不越界加上重定位寄存器(存有进程的起始物理地址)的值即为物理地址。
3. 分区管理存储
可细分两种固定式分区存储管理和动态式分区存储管理 固定式分区分配方法单一队列分配方式多队列分配方式 可变式分区分配方法首次适应算法下次适应算法最佳适应算法最坏适应算法 碎片方面固定式分区产生内碎片可变式分区产生外碎片
4. 交换覆盖技术
覆盖技术 交换技术
5. 分页存储管理(重点内容展开比较详细) 作业在请求内存空间的分配时一般按照页为单位来分配每个进程记住自己分得哪些页(一般记录页号)形成页表页表数据存储在进程控制块PCB中。 地址变换过程 多级页表
6. 分段存储管理 7. 段页存储管理 8. 虚拟存储管理
虚拟存储技术的实现依赖于局部性原理即进程往往会不均匀地高度局部性地访问内存。局部性原理表现在时间局部性和空间局部性。
9. 页面置换算法 如果进程在运行中发生缺页现象需要进入缺页中断机构进行处理请求操作系统将所缺页面调入内存。此时进程被阻塞等待调页完成时的唤醒。
重要算法
OPT LRU FIFO CLOCK
四 设备管理
1. 设备管理基本概念
设备按传输分类块设备(数据块为单位)字符设备(字符为单位) 设备按用途分类存储设备传输设备人机交互设备 设备按共享分类共享设备独占设备(临界资源)虚设备(虚拟技术上的逻辑设备) 设备控制方式程序控制中断驱动DMA方式通道方式
2. 直接控制方式 3. 中断驱动方式 4. DMA方式 5. 通道方式 6. 缓冲技术
当缓冲区的数据非空时不能往缓冲区注入数据当缓冲区数据为空时才能注入数据。 当缓冲区的数据不满时不能获取缓冲区数据当缓冲区数据为满时才能获取数据。 主要缓冲技术有单缓冲技术双缓冲技术循环缓冲技术缓冲池技术
7. 假脱机技术 五 文件管理
1. 文件系统概念
文件由文件体和文件控制块FCB构成 文件分两种普通文件(正常意义下的文件)特殊文件(目录本质上为文件)磁盘里面存储的都是文件以文件为逻辑单位进行组织 对文件的不同组织方式就构成了不同的文件系统常见的文件系统有FATNTFS
2. 普通文件基础 文件结构分为逻辑结构和物理结构 逻辑结构文件在操作系统角度的组织方式主要为用户所看到 物理结构文件在物理磁盘角度的组织方式主要为系统所看到
3. 目录文件基础 4. 文件系统实现 5. 磁盘调度算法 6. 冗余磁盘阵列
RAID0条带化存储 RAID1镜像存储 RAID2汉明码存储
RAID3:校验码-字节存储 RAID4校验码-数据块存储 RAID5校验码-交叉存储
