2019-2-11操作系統(tǒng)知識整理

1、GG資源網(wǎng)第一章導(dǎo)論1.操作系統(tǒng)是管理計算機(jī)硬件的程序，他還為應(yīng)用程序提供基礎(chǔ)，并且充當(dāng)計算機(jī)硬件和計算機(jī)用戶的中介。操作系統(tǒng)作用：控制管理計算機(jī)的全部軟硬件資源；合理組織計算機(jī)你內(nèi)部各部件協(xié)調(diào)工作；為用戶提供操作和編輯頁面的程序集合。2.操作模式：系統(tǒng)模式、用戶模式在計算機(jī)硬件中增加一個模式位，系統(tǒng)模式（0）和用戶模式（1），當(dāng)計算機(jī)系統(tǒng)表示用戶應(yīng)用程序正在執(zhí)行，系統(tǒng)處于用戶模式，當(dāng)用戶應(yīng)用程序需要操作系統(tǒng)的服務(wù)，轉(zhuǎn)換到系統(tǒng)模式。雙重

2、模式操作提供了保護(hù)操作系統(tǒng)和用戶程序不受錯誤用戶程序的影響的手段。用戶進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用，轉(zhuǎn)換到系統(tǒng)模式。特權(quán)指令，如IO控制，定時器管理和終端管理，轉(zhuǎn)換到用戶模式。3.操作系統(tǒng)功能：進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、存儲管理（文件系統(tǒng)管理、大容量存儲器管理、高速緩存、IO系統(tǒng)）4.操作系統(tǒng)類型：通用系統(tǒng)：實時嵌入式系統(tǒng)：運行系統(tǒng)簡單、操作系統(tǒng)只提供了有限的功能，它們只具有很少或者沒有用戶接口，而將他們的時間花費在監(jiān)視和管理硬件設(shè)備上，如汽車引擎和機(jī)械手。

3、多媒體系統(tǒng)：將多媒體數(shù)據(jù)加到計算機(jī)系統(tǒng)中。多媒體數(shù)據(jù)包括聲音和音像數(shù)據(jù)。手持系統(tǒng)：個人數(shù)字處理第二章操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.操作系統(tǒng)服務(wù)：（了解）用戶界面、程序執(zhí)行、IO操作、文件系統(tǒng)操作、通信、錯誤檢測、資源分配、統(tǒng)計、保護(hù)和安全。2.系統(tǒng)調(diào)用：系統(tǒng)調(diào)用把應(yīng)用程序的請求傳給內(nèi)核，調(diào)用相應(yīng)的的內(nèi)核函數(shù)完成所需的處理，將處理結(jié)果返回給應(yīng)用程序。系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)機(jī)制：每個系統(tǒng)調(diào)用有一個與其相關(guān)的數(shù)字，系統(tǒng)調(diào)用接口根據(jù)這些數(shù)字維護(hù)一個列表索引，接口調(diào)用所

4、需的操作系統(tǒng)內(nèi)核中的系統(tǒng)調(diào)用，并返回系統(tǒng)調(diào)用狀態(tài)及其他的返回值，調(diào)用者無需知道系統(tǒng)調(diào)用的實現(xiàn)細(xì)節(jié)，只需要遵循API知道系統(tǒng)調(diào)用后系統(tǒng)作了什么，對于程序員，通過API操作系統(tǒng)接口的大部分細(xì)節(jié)被隱藏，被執(zhí)行支持庫所管理。參數(shù)傳遞方式：①通過寄存器傳遞參數(shù)；②將參數(shù)存在內(nèi)存的塊和表中，將塊的地址通過寄存器傳遞；③將參數(shù)壓入堆或棧中，通過操作系統(tǒng)彈出。系統(tǒng)調(diào)用類型：進(jìn)程控制、文件管理、設(shè)備管理、信息維護(hù)、通信3.操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：優(yōu)點缺點典型操作系

5、統(tǒng)簡單結(jié)構(gòu)利用最小的空間提供最多的功能①沒有劃分成模塊②沒有很好的區(qū)分接口和功能層次MSDOS系統(tǒng)、原始UNIX系統(tǒng)分層方法①構(gòu)造和調(diào)試的簡單化②每層為較高層隱藏了一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作和硬件的存在①對層的詳細(xì)定義困難②與其它方法相比效率差微內(nèi)核①便于擴(kuò)充操作系統(tǒng)②提供了更好的安全性和可靠性由于系統(tǒng)功能總開銷的增加而導(dǎo)致系統(tǒng)性能的下降Tru64UNIX操作系統(tǒng)、QNX操作系統(tǒng)GG資源網(wǎng)直接通信在需要通信的每對進(jìn)程之間自動建立線路，進(jìn)程僅需

6、知道相互通信的標(biāo)識符；一個線路只與兩個進(jìn)程相關(guān)；每對進(jìn)程之間只有一個線路。消息傳遞系統(tǒng)間接通信只有在兩個進(jìn)程共享一個郵箱時，才能建立通信線路；一個線路可以與兩個或更多的進(jìn)程相關(guān)聯(lián)；兩個通信進(jìn)程之間可有多個不同的線路，每個線路對應(yīng)于一個郵箱。進(jìn)程隊列實現(xiàn)：令容量、有限容量、無限容量?？蛻魴C(jī)服務(wù)器系統(tǒng)通信：Socket：一個套接字是通信的一個端點；套接字的信息主要包含IP地址通信端口；通信在一對套接字之間發(fā)生。RPC：RPC提供了在聯(lián)網(wǎng)的計

7、算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行過程調(diào)用的機(jī)制；客戶端的訪問代理負(fù)責(zé)確定server的位置，并將遠(yuǎn)程過程調(diào)用所需的參數(shù)按規(guī)定的格式封裝好；服務(wù)器端收到封裝好的消息，從中解析出參數(shù)，進(jìn)行過程調(diào)用RMI：與RPC不同：①RPC支持子程序編程，及智能調(diào)用遠(yuǎn)程的子程序或函數(shù)；而RMI是基于對象的，它支持調(diào)用遠(yuǎn)程對象的方法。②在RPC中，遠(yuǎn)程過程的參數(shù)是普通數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而RMI可以將對象作為參數(shù)傳遞給遠(yuǎn)程方法。第四章線程1.線程是CPU使用的基本單元，它由線程ID

8、、程序計數(shù)器、寄存器集合和棧組成。2.為什么引入線程？優(yōu)點：響應(yīng)度高；資源共享；經(jīng)濟(jì)；多處理器體系結(jié)構(gòu)的利用。2.線程模型：用戶線程受內(nèi)核支持，無需內(nèi)核管理；內(nèi)核線程由操作系統(tǒng)直接支持和管理。多對一模型：效率高，但是如果一個線程執(zhí)行了阻塞系統(tǒng)調(diào)用，整個進(jìn)程會阻塞。多個線程不能并行運行在多處理器上。一對一模型：一個線程執(zhí)行阻塞系統(tǒng)調(diào)用時，能允許另一個線程繼續(xù)執(zhí)行；它允許多個線程能并行的運行在多處理器系統(tǒng)上。缺點是創(chuàng)建內(nèi)核線程的開銷會影響應(yīng)

9、用程序的性能，所以這種模型的絕大多數(shù)實現(xiàn)了限制了系統(tǒng)所支持的線程數(shù)量。多對多模型：允許開發(fā)人員創(chuàng)建人一多的用戶進(jìn)程，但是因為內(nèi)核只能一次調(diào)度一個線程，所以并沒有增加并發(fā)性。開發(fā)人員可以創(chuàng)建人一多的用戶進(jìn)程。3.線程池優(yōu)勢（了解）①通常用現(xiàn)有線程處理請求要比等待創(chuàng)建新的線程要快②線程池限制了在任何時候可用線程的數(shù)量。這對那些不能支持大量并發(fā)線程的系統(tǒng)非常重要第五章CPU調(diào)度1.什么叫搶占調(diào)度①當(dāng)一個進(jìn)程從運行狀態(tài)切換到等待狀態(tài)（例如，當(dāng)I