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第二章　操作系统知识操作系统　是管理软硬件资源、控制程序执行，改善人机界面，合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。操作系统的重要作用：（1）通过资源管理，提高计算机系统的效率（2）改善人机界面，向用户提供友好的工作环境。操作系统的特征：并发性、共享性、异步性。并发性和共享性是操作系统的两个基本特征，相互依存操作系统的功能：（1）处理器管理（2）存储管理（3）设备管理（4）文件管理（5）作业管理（6）网络与通信管理操作系统的类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统。（1）批处理操作系统主要特征：用户脱机工作、成批处理作业、多道 程序运行、作业周转时间长。（2）分时操作系统主要特征：同时性、独立性、及时性、交互性。（3）实时操作系统主要组成：数据采集、加工处理、操作控制、反馈处理批处理操作系统：采用批量处理作业方式的操作系统。实时操作系统：允许多个联机用户同时使用一台计算机系统进行计算的操作系统。实时操作系统：是指当外界事件或数据产生时，能够接收并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间内控制监控的生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实行任务协调一致运行的操作系统。进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。（1）进程的属性：结构性、共享性、动态性、独立性、制约性、并发性。（2）进程的组成：进程程序块、进程数据块、系统/用户堆栈、进程控制块。（3）进程控制块包括三类信息：标识信息、现场信息、控制信息。进程由数据结构以及在其上执行的程序组成。进程的状态：运行态、就绪态、等待态。　　一个进程创建后将处于就绪状态。运行状态的进程将由于出现等待事件而进入等待状态，当等待事件结束后等待状态的进程将进入就绪状态，而处理器的调度策略又会引起运行状态和就绪状态之间的切换。引起进程状态转换的具体原因如下：运行态---等待态：等待使用资源，如等待外设传输，等待人工干预。等待态-----就绪态：资源得到满足，如外设传输结束，人工干预完成。运行态---就绪态：运行时间片到，出现有更高优先权进程。就绪态---运行态：CPU空闲时选择一个就绪进程。信号量仅能由同步原语对其进行操作， 两个同步原语：P(测试)操作和V(增量)操作。利用信号量和P、V操作既只可以解决并发进程的竞争问题，又可以解决并发进程的协作问题。死锁产生的条件：互斥条件、占有和等待条件、不剥夺条件、循环等待条件。存储管理的功能：1主存储空间的分配和回收、2地址转换和存储保护、3主存储空间的共享、4主存储空间的扩充。 主存储空间一般分为两部分：一部分是系统区，存放操作系统以及一些标准子程序；另一部分是用户区，存放用户的程序和数据等。计算机系统的存储器分为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存（操作系统存储管理）、固定磁盘、可移动存储介质（设备管理）6个层次结构。程序在执行和处理数据时存在顺序性、局部性、循环性和排他性。程序运行时必须把程序和数据的逻辑地址转换为物理地址，这一工作称为地址转换或重定位。包括静态重定位和动态重定位。分区存储管理：固定分区管理、可变分区管理（最先适用分配算法大作业、最优适应分配算法、最坏适应分配算法中小作业）。采用分页存储器可免去移动信息的工作，又可尽量减少主存的碎片。在分页式存储管理中，页的划分-----即逻辑地址划分为页号和单元号，用户不可见；而在分段式存储管理中，地址结构是用户可见的。分段式存储管理：以段为单位进行存储分配。 段号：段内地址。虚拟存储器：具有部分装入和部分对换功能，能从逻辑上对内存容量进行大幅度扩充，使用方便的一种存储系统。计算机外围设备分存储型和输入输出型两大类。设备管理具有以下功能：1外围设备中断处理、2缓冲区管理、3外围设备的分配、4外围设备驱动调度。I/O设备可分为输出型外围设备、输入型外围设备、存储型外围设备。输入/输出控制方式分1询问方式、2中断方式、3 DMA方式、4通道方式。I/O软件原理（四个层次）：1输入/输出中断处理程序、2设备驱动程序、与设备无关的操作系统I/O软件、4用户层I/O软件。Spooling系统用一类物理设备模拟另一类物理设备的技术，使独占使用的设备变成多台虚拟设备的一种技术，也是一种速度匹配技术。输入井中4种状态：输入、收容、执行、完成。磁盘调度分移臂调度和旋转调度。文件是由文件名字标识的一组相关信息的集合。文件是一个抽象机制。文件类型：普通文件、目录文件、块设备文件、字符设备文件。（1）文件存取分顺序存取、直接存取、索引存取（2）文件目录项包括的内容：有关文件存取控制的信息、有关文件结构的信息、有关文件管理的信息　① 一级目录结构缺点：重名、难以实现文件共享。　② 二级目录结构：主文件目录+用户文件目录优：检查访问者存取权限。　③