标签:image 换算 检测 交换 打印 地址映射 批量 扫描仪 快捷
区别于并行性,并发是指:多个事件在同一时间间隔内发生,并行是指:多个事件在同一时刻发生
一般的共享是指某种资源可以被大家使用,在os下的资源共享称为资源复用,具体含义是:系统中的资源可供内存中多个并发的执行的进程共同使用
通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物的功能即是虚拟
每道程序完成的时间都是不可预知的,进程是以人们不可预知的速度向前推进的
也称进程管理。实质上是对处理机执行时间进行管理,采用多道程序等技术将CPU的时间真正合理地分配给每个任务。主要包括进程管理、进程同步、进程通信和进程调度。
又称信息管理。主要包括文件存储空间管理、目录管理、文件的读写管理和存取管理。
是对主存储器空间的管理。主要包括存储分配与回收、存储保护、地址映射(变换)和主存扩充。(即内存管理)
实质上是对硬件设备进行管理,其中包括输入输出设备的分配、启动、完成和回收。
包括人物、人机交互和用户界面管理等。
[!NOTE]
进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。也有就绪、运行、阻塞三态。
PCB:为了便于系统描述和管理进程,在OS的核心位每个进程专门定义了一个数据结构,进程控制块PCB。PCB是进程的唯一标志
一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。相对进程而言,线程是一个更加接近于执行体的概念,它可以与同进程中的其他线程共享数据,但拥有自己的栈空间,拥有独立的执行序列。
[!NOTE]
线程执行开销小,但不利于资源的管理和保护;而进程正相反。同时,线程适合于在SMP机器上运行,而进程则可以跨机器迁移。
三态模型(左图)、五态模型(右图)
[!NOTE]
由于多个进程可以并发执行,所以进程间必然存在资源共享和相互合作的问题。进程通信是指各个进程交换信息的过程。
同步是合作进程间直接制约问题,互斥是申请临界资源进程间的间接制约问题。(临界资源(Critical Resource, CR):在同一时间只能供一个进程使用的资源,例如:打印机,磁带机等硬件资源)
(临界区:每个进程中访问临界资源的那段代码)
即利用PV操作来对信号量进行处理。
[!NOTE]
信号量(semaphore)的数据结构为一个值和一个指针,指针指向等待该信号量的下一个进程。信号量的值与相应资源的使用情况有关。
当它的值大于0时,表示当前可用资源的数量;
当它的值小于0时,其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。
注意,信号量的值仅能由PV操作来改变。
[!NOTE]
一般来说,信号量S >= 0时,S表示可用资源的数量。执行一次P操作意味着请求分配一个单位资源,因此S的值减1;当S < 0时,表示已经没有可用资源,请求者必须等待别的进程释放该类资源,它才能运行下去。而执行一个V操作意味着释放一个单位资源,因此S的值加1;若S <= 0,表示有某些进程正在等待该资源,因此要唤醒一个等待状态的进程,使之运行下去。
如何分配CPU。
[!NOTE]
调度方法分为可剥夺和不可剥夺两种。即当有更高优先级的进程到来时,是否可以将正在运行进程的CPU分配给高优先级的进程,可以则为可剥夺,否则为不可剥夺的。
在某些操作系统中,一个作业从提交到完成需要经历高、中、低三级调度。
又称长调度或作业调度。它决定处于输入池中的哪个后备作业可以调入主系统做好运行的准备,成为一个或一组就绪进程。系统中一个作业(程序)只需经过一次高级调度。
又称短程调度或对换调度。它决定处于交换区中的就绪进程哪个可以调入内存,以便直接参与对CPU的竞争。在内存资源紧张时,为了将进程调入内存,必须将内存中处于阻塞状态的进程调出交换区,以便为调入进程腾出空间。
又称短程调度或进程调度。它决定处于内存中的就绪进程中的哪个可以占用CPU。最活跃、最重要的调度程序,对系统影响也是最大的。
[!NOTE]
两个以上的进程互相要求对方释放已经占有的资源导致无法继续运行下去的现象
例如:一个系统有一台扫描仪R1,一台刻录机R2,有两个进程P1,P2,他们都准备将扫描的文档刻录到CD上,P1先请求R1并成功,P2先请求R2并成功,后来,P1又请求R2,但却因为已经分配而阻塞,P2请求R1,也因分配而阻塞,此时,双方都被阻塞,都希望对方释放自己所需的资源,但又谁都不能得到自己所需的资源而继续进行,从而一直占有自己所占的资源,就形成死锁
(1) 竞争不可抢占性资源
(2) 进程运行推进的顺序不合适。
(3) 竞争可消耗资源
如果系统资源充足,进程的资源请求都能够得到满足,死锁出现的可能性就很低,否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次,进程运行推进顺序与速度不同,也可能产生死锁。
互斥条件、请求与保持条件、不剥夺条件、循环等待条件。
这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之一不满足,就不会发生死锁。
预先静态分配法(破坏不可剥夺条件)、资源有序分配法(将资源分类按顺序排列,保证不形成环路)。
银行家算法(对每个资源请求进行检测,确保安全。需要很大的系统开销)。
资源剥夺法、撤销进程法。
[!NOTE]
所谓池的概念, 一般是指应用提前向内核批量申请资源,用于接下来的使用和回收再利用, 减少资源的初始化和销毁次数等开销, 以达到提高系统性能的目标。
真正使用前申请一片内存区域,有新需求时取出其中一部分使用,不够用时再重新申请新内存。
应用预先创建一组子进程,所有子进程运行相同代码,拥有相同属性,比如PGID和优先级等;
主要应用于任务小而多,处理时间短的场景,比如简单网页请求等。
[!NOTE]
在存储层次中,层次越高(越接近CPU),存储介质的访问速度越快,价格越高,存储容量也越小
简称内存或主存,是计算机系统中的主要部件,用于保存进程运行时的程序和数据,也称可执行存储器
寄存器与处理机的速度,寄存器的字长一般是32或是64位。
介于寄存器和主存储器之间的存储器,主要用来备份内存中常用的数据,以减少处理机对内存的访问次数,这样可以大幅的提高速度
由于磁盘的I/O速度远低于内存的速度,所以用磁盘缓存来暂时存放一些磁盘数据和信息,它本身并不是一种实际存在的存储器,而是利用内存中的部分存储空间赞数存放一些信息
指将逻辑地址变换成物理地址的过程。分为静态重定位和动态重定位。
[!NOTE]
分区存储管理(固定分区、可变分区、可重定位分区)、分页存储管理(将一个进程的地址空间划分为若干个大小相等的区域,成为页,相应地,将主存空间划分成与页相同大小的若干个物理块,称为块。至少需要两次访问主存)、分段存储管理、段页式存储管理(地址结构:段号+段内页号+页内地址)、虚拟存储管理。
可变分区的请求和释放主要算法:最佳适应算法、最差适应算法、首次适应算法、循环首次适应算法。
快表:在页式存储管理中将当前最活跃的少数几页的物理块号保存在高速存储器中,用以提高页式存储管理的性能。(不用两次访问主存)
页面置换算法:最佳置换算法(最长时间内不再被访问的页面置换出去)、先进先出置换算法、最近最少未使用置换算法、最近未用置换算法。
[!NOTE]
设备管理的目标是如何提高设备的利用率,为用户提供方便统一的界面。
通道技术、DMA技术、缓冲技术、Spooling技术。
顺序结构、链接结构、索引结构、多个物理块的索引表。
顺序存取法、随机存取法。
外存空闲空间管理的数据结构通常称为磁盘分配表。常用的空闲空间的管理方法:位示图(用一个bit为的0、1表示一个物理块的空闲情况)、空闲区表、空闲块链、成组链接法(每100块为一组进行记录空闲的块号和大小)。
[!NOTE]
硬链接(两个文件目录表目指向同一个索引节点,即指不同的文件名与同一个文件实体的链接)、符号链接(在建立的新文件或目录并与原来的文件或目录的路径名进行映射)。
原文件名和连接文件名都指向相同的物理地址。目录不能有硬连接;硬连接不能跨越文件系统(不能跨越不同的分区)文件在磁盘中只有一个拷贝,节省硬盘空间;由于删除文件要在同一个索引节点属于唯一的连接时才能成功,因此可以防止不必要的误删除。
用ln -s命令建立文件的符号连接符号连接是linux特殊文件的一种,作为一个文件,它的数据是它所连接的文件的路径名。类似windows下的快捷方式。可以删除原有的文件而保存连接文件,没有防止误删除功能。
参考文章
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原文地址:https://www.cnblogs.com/fecommunity/p/11908837.html