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文檔簡介
1、GG資源網(wǎng)第一章導論1.操作系統(tǒng)是管理計算機硬件的程序,他還為應用程序提供基礎,并且充當計算機硬件和計算機用戶的中介。操作系統(tǒng)作用:控制管理計算機的全部軟硬件資源;合理組織計算機你內(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、用戶模式在計算機硬件中增加一個模式位,系統(tǒng)模式(0)和用戶模式(1),當計算機系統(tǒng)表示用戶應用程序正在執(zhí)行,系統(tǒng)處于用戶模式,當用戶應用程序需要操作系統(tǒng)的服務,轉(zhuǎn)換到系統(tǒng)模式。雙重
2、模式操作提供了保護操作系統(tǒng)和用戶程序不受錯誤用戶程序的影響的手段。用戶進行系統(tǒng)調(diào)用,轉(zhuǎn)換到系統(tǒng)模式。特權指令,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)視和管理硬件設備上,如汽車引擎和機械手。
3、多媒體系統(tǒng):將多媒體數(shù)據(jù)加到計算機系統(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)結構1.操作系統(tǒng)服務:(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、保護和安全。2.系統(tǒng)調(diào)用:系統(tǒng)調(diào)用把應用程序的請求傳給內(nèi)核,調(diào)用相應的的內(nèi)核函數(shù)完成所需的處理,將處理結果返回給應用程序。系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)機制:每個系統(tǒng)調(diào)用有一個與其相關的數(shù)字,系統(tǒng)調(diào)用接口根據(jù)這些數(shù)字維護一個列表索引,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:進程控制、文件管理、設備管理、信息維護、通信3.操作系統(tǒng)結構:優(yōu)點缺點典型操作系
5、統(tǒng)簡單結構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)結構、操作和硬件的存在①對層的詳細定義困難②與其它方法相比效率差微內(nèi)核①便于擴充操作系統(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程之間自動建立線路,進程僅需
6、知道相互通信的標識符;一個線路只與兩個進程相關;每對進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程相關聯(lián);兩個通信進程之間可有多個不同的線路,每個線路對應于一個郵箱。進程隊列實現(xiàn):令容量、有限容量、無限容量??蛻魴C服務器系統(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、算機系統(tǒng)之間進行過程調(diào)用的機制;客戶端的訪問代理負責確定server的位置,并將遠程過程調(diào)用所需的參數(shù)按規(guī)定的格式封裝好;服務器端收到封裝好的消息,從中解析出參數(shù),進行過程調(diào)用RMI:與RPC不同:①RPC支持子程序編程,及智能調(diào)用遠程的子程序或函數(shù);而RMI是基于對象的,它支持調(diào)用遠程對象的方法。②在RPC中,遠程過程的參數(shù)是普通數(shù)據(jù)結構,而RMI可以將對象作為參數(shù)傳遞給遠程方法。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:響應度高;資源共享;經(jīng)濟;多處理器體系結構的利用。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
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當一個進程從運行狀態(tài)切換到等待狀態(tài)(例如,當I
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