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课程笔记 第一章 操作系统引论 操作系统的目标:方便性，有效性，可扩充性，开放性。操作系统的作用有：作为用户与计算机硬件系统之间的接口，作为计算机系统资源的管理者，用作扩充机器。 用户使用计算机的三种方式：命令方式，系统调用方式，图形、窗口方式。 资源分为四种：处理器，存储器，I/O设备，信息（数据和程序）。 推动操作系统发展的主要动力有：不断提高计算机资源利用率，方便用户，器件的不断更新换代，计算机体系结构的不断发展。 操作系统同计算机系统发展的几个阶段：无操作系统的计算机系统，单道批处理系统，多道批处理系统，分时系统，实时系统。 操作系统:一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 分时系统是指:在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。实时系统是指，系统能及时（或即时）响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。 实时任务可分为:周期性实时任务和非周期性实时任务，也可分为硬实时任务和软实时任务。 操作系统都具有四个基本特征：（程序）并发，（资源）共享，虚拟和异步。 并行性指:两个或多个事件在同一时间发生，并发性指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 共享指:系统中地资源可供内存中多个并发执行的进程（线程）共同使用，可分为互斥共享方式和同时访问方式。 虚拟指:通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。如果n是某物理设备所对应的虚拟的逻辑设备数，则虚拟设备的平均速度必然是物理设备速度的1/n。 操作系统的功能：处理机管理，存储器管理，设备管理和文件管理。 处理器管理包括：进程控制，进程同步，进程通信，调度。 存储器管理包括：内存分配，内存保护，地址映射，内存扩充。 设备管理包括：缓冲管理，设备分配，设备处理。 文件管理包括：文件存储空间管理，目录管理，文件的读写管理和保护。 操作系统向用户提供的接口有：命令接口，程序接口，图形接口。 操作系统的结构发展：无结构，模块式结构，层次式结构，微内核OS结构。 软件:指当计算机运行时，能提供所要求的功能和性能的指令和程序的集合。 微内核技术是:精心设计的、能实现现代OS核心功能的小型内核，它与一般的OS（程序）不同，它更小更精炼，它不仅运行在核心态，而且在开机后常驻内存，它不会因内存紧张而换出内存来。 微内核提供的通常都是一些最基本的功能：进程管理，存储器管理，进程通信管理，低级I/O功能。 第二章 进程管理 程序顺序执行的特征：顺序性，封闭性，可再现性。 前趋图:是一个有向无循环图，DAG，用于描述进程之间执行的前后关系。 进程的实体:由程序段、相关的数据段和进程控制块PCB构成。创建和撤消进程都是指:创建或撤消进程中的PCB。 进程具有:动态性、并发性、独立性和异步性的特征。 进程是:进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 进程的三种基本状态是:就绪状态、执行状态和阻塞状态（等待状态）。 系统根据PCB控制进程，PCB:是进程存在的唯一标志。PCB常驻内存，系统将所有PCB组织成若干链表（或队列），存放在操作系统专门开辟的PCB区内。 进程控制块PCB主要包括四方面的信息:进程标识符（内部标识符和外部标识符），处理机状态（一些寄存器中断时的信息），进程调度信息，进程控制信息。 进程控制块的组织方式通常有:链接方式（指针链接）和索引方式（索引表）两种。 PCB中都设置了:家族关系表项，以标明自己的父进程及所有的子进程。 进程创建进程的典型事件可分为四类：用户登录，作业调度，提供服务，应用请求。 进程创建步骤：1申请空白PCB，2分配资源，3初始化PCB，4插入就绪队列。 初始化进程控制块包括：初始化标识信息；初始化处理机状态信息；初始化处理机控制信息。 引起进程终止的事件有：正常结束，异常结束，外界干预。 进程终止步骤：1根据被终止进程的标识符，在PCB集合中检索出该进程的PCB，读取其状态，2若处于执行状态，立即终止，置调度标志为真，用于指示该进程被终止后应重新进行调度，3如果有的话，终止所有子进程，4将被终止进程拥有的全部资源归还其父进程或系统，5将被终止进程PCB从所在队列（或链表）中移出，等待其他程序来搜集信息。 引起进程阻塞或唤醒的条件：请求系统服务，启动某种操作，新数据未到，无新工作做。