操作系统

0.操作系统概述

1.进程管理

11进程管理——进程的概念

进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。它由程序块、进程控制块(PCB)和数据块三部分组成。

进程和程序的区别：进程是程序的一次执行过程，没有程序就没有进程。程序是完成某个特定功能的一系列程序语句的集合，只要不被破坏，它就永远存在。程序是一个静态测试的概念，而进程是一个动态的概念，它由创建而产生，完成任务后因撤销而消亡；进程是程序进行资源分配和调度的独立单位，而程序不是。

1.2进程管理——进程的状态

1.3进程管理——进程的同步与互斥

1.4进程管理——PV操作

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。

1.5进程管理——PV操作应用

(1)A
(2)C


(1)C
(2)B

有多少条箭头就有多少个信号量，指向V操作，被指向P操作。

1.6进程管理——死锁问题

进程管理是操作系统的核心，但是如果设计不当，就会出现死锁问题。如果一个进程在等待一个不可能发生的事，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。

1.7进程管理——银行家算法

银行家算法：分配资源的原则

• ?当一个进程对资源的最大需求量不超过系统中的资源数时可以按纳该进程。
• ?进程可以分期请求资源，但请求的总数不能超过最大需求量。
• ?当系统现有的资源不能满足进程尚需资源数时，对进程的请求可以推迟分配，但总能使进程在有限的时间里得到资源。
  
  
  

2.存储管理

2.1存储管理——分区存储组织

2.2存储管理——页式存储

2.3存储管理——例题讲解

A

2.4存储管理——段式存储

2.5存储管理——段页式存储

2.6存储管理——页面置换算法

2.7存储管理——例题讲解

(1)A
(2)C

2.8存储管理——磁盘管理

• ○计算磁道数：
  注意：硬盘的第一面和最后一面是保护用的，要减掉。如3个双面的盘片的记录面数是
• ○
  注意：位密度是每道不同的，但每道的容量是相同的。0道是最外面的磁道，其位密度最小。
• ○
• ○
• ○，寻道时间是指磁头移动到磁道所需的时间；等待时间为等待读写的扇区转到磁头下方所用的时间。

2.9存储管理——读取磁盘数据时间计算

2.10存储管理——磁盘调度算法

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

3.文件管理

3.1文件管理——文件组织结构

• □逻辑结构
  
  • ▽流式文件
  • ▽记录式文件
• □物理结构
  
  • ▽顺序结构
  • ▽链接结构
  • ▽索引结构

3.2文件管理——索引文件结构

3.3文件管理——树型目录结构

3.4文件管理——空闲存储空间的管理

例题：

D

4.作业管理

4.1作业管理——作业状态与作业管理

4.2作业管理——作业调度算法

• ×先来先服务法
• ×时间片轮转法
• ×短作业优先法
• ×最高优先权优先法
• ×高响应比优先法

5.设备管理

5.1设备管理——数据传输控制方式

5.2设备管理——中断的概念

中断是指计算机在执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理的事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的任务而转去执行相应的事件处理程序，待处理完毕后又返回原来被中断处理继续执行的过程。

根据中断源产生的条件，可以把中断分为外中断和内中断：
外中断：是指来自处理机和内存外部的中断，包括I/O设备发出的I/O中断、外部信号中断、各种定时器引起的时钟中断，以及程序调试中设置的断点等引起的调试中断等。外中断在狭义上一般被称为中断。
内中断：主要是指处理机和内存内部产生的中断。内中断一般称为陷入或异常，包括程序运行引起的各种错误，如算术操作溢出、数据格式非法、除数为零等。

5.3设备管理——中断的处理过程

5.4设备管理——虚设备与SPOOLING技术