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操作系统原理学习总结

时间:2015-08-08 16:33:13      阅读:353      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:操作系统   软件   

1.操作系统本质上属于软件的范畴,是一种比较特殊的,系统级的应用软件,所以,我们就可以用应用软件开发的普遍原理来理解操作系统。操作系统从字符界面到图形界面的进化和发展过程,就是就是不断满足用户需求的过程,软件工程讲究用户需求,在这里表现的比较突出,虽然字符界面比较灵活和功能强大,但是其操作比较复杂;而图形界面对于普通人而言操作简单,不需要培训,符合大众的需求,而且比较人性化。这才是windows比较流行的原因。当然,图形界面的本质还是字符界面,专业人员用的还是字符界面。

 

2. 进程是指,程序的一次执行,包括可执行的程序、程序所需的数据和相关状态信息。进程是拥有资源的最小实体。(资源申请的最小单位)线程也是程序的一次执行,但是线程是系统调度的最小单位。

 

3. 进程的组成(进程映像): 程序、数据集合、进程控制块PCB(Process Control Block )

PCB是进程存在的唯一标志。创建进程时,创建PCB;进程结束时,系统将撤消其PCB

 

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6.分页与分段技术的比较

(1)页是信息的物理单位,大小固定。段是信息的逻辑单位,各段的长度不固定。每一段都具有一定逻辑含义。

(2)分页的地址空间是一维的,逻辑地址的划分由机器硬件实现,对用户透明。分段的地址空间是二维或多维的,程序员知道段名和段内偏移量。

(3)分页活动源于系统管理物理内存的需要,在系统内部进行,由系统实施,用户看不见。分段活动源于用户进行模块化程序设计的需要,在系统外部进行,由用户实施,用户是知道的。

 

7. 段页式存储管理

基本思想:采用分段方法组织用户程序,采用分页方法分配和管理内存。

即,用户程序可以用模块化思想进行设计,一个用户序由若干段构成。系统将内存划分成固定大小的页框,并将程序的每一段分割成若干页以后装入内存执行时。

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9. 综合了分段和分页技术的优点,既能有效地利用存储空间,又能方便用户进行程序设计。

但是,实现段页式存储管理系统需要增加硬件成本,系统的复杂度和管理开销也大大增加。

因此,段页式存储管理技术适合于大、中型计算机系统,不太适合小型、微型计算机系统。

 

10. 逻辑设备和物理设备

— 逻辑设备是指,应用软件所引用的用于实现I/O操作的设备。

— 物理设备则指,物理I/O系统中实际安装的设备。

从应用软件的角度看,逻辑设备是一类物理设备的抽象。从操作系统设备管理程序的角度看,物理设备则是某种逻辑设备的实例。

 

11. 设备驱动,又称设备处理,指对物理设备进行控制,以实现真正的I/O操作。

设备驱动的主要任务是:接收上层软件发来的抽象服务请求,例如读/写命令,再把它转换为具体要求,通过一系列的I/O指令,控制设备完成请求的操作;同时,设备驱动程序还将设备发来的有关信号传送给上层软件,例如设备是否已损坏等。操作系统仅对设备的接口提出要求。

 

12. 通道相当于一个功能单纯的处理机,专门用于处理I/O操作。通道有自己的运控部件和指令系统,但没有专门的内存,而是通过“周期窃用”方式与主机共享内存

通道通过执行通道程序来完成I/O操作。

—通道程序是通道指令的有序序列,它由系统中的输入/输出进程根据用户进程的I/O要求来确定,可以是事先编制好的程序段,也可以动态产生。通道程序以及需要与设备交换的数据均放置在内存中。

一条通道指令可以传送一组数据,一个通道程序可以传送多组数据。多组数据全部传送完毕后(即一个通道程序执行完毕),才向处理机发出一次中断。

通道不仅可以传送数据,更重要的是它还完成对设备的控制。在通道的协助下,主机只需发出一个启动通道、执行通道程序的指令即可。主机仅与通道直接通信不必考虑设备的具体控制以及如何完成数据传送等问题,从而大大减轻了主机的负担

    相当于一个协处理器

13.虚拟设备技术的实现

虚拟设备技术类似缓冲区技术,可以认为是为设备提供了多个更大的、甚至在实际工作中是无限长度的缓冲区,进一步提高系统效率。(一般是磁盘)

虚拟设备技术的实现:在独占型设备与进程之间加入一个共享型设备作为过渡,如图


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14、SPOOLing系统

译为:“假脱机操作”(占用少量的CPU时间)

SPOOLing系统是虚拟设备最典型的代表,包括假脱机输入和输出系统两个部分。

核心思想:在快速辅助存储设备中建立I/O缓冲区,用于缓存从慢速输入设备流入内存的数据,或缓存从内存流向慢速输出设备的数据。

 

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15. 扇区是磁盘进行I/O传输的基本单位,也是磁盘空间分配的基本单位

磁盘的基本存储单元(扇区)的寻址方式为三维地址:柱面号、盘面号、扇区号

为了方便管理及屏蔽存储设备的物理细节,操作系统向上层软件提供统一的接口,常使用一维地址,即只有逻辑磁盘块号(逻辑扇区号),将磁盘组中所有的扇区从0开始编号。

显然,这里就存在着一维地址与三维地址间相互转换的问题

为了提高效率,对于移动磁头式磁盘机来说,磁头引臂的机械运动(寻道)速度最慢,其次才是盘片转动的速度,因此,编排逻辑块号时,扇区号先变化,其次是盘面号,最后才是柱面号。 


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原文地址:http://blog.csdn.net/u013467442/article/details/47359143

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