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操作系統的學(xué)習總結
操作系統的學(xué)習總結一
經(jīng)過(guò)一天半的戰斗，終于把操作系統概論這本書(shū)給拿下了。對于曾經(jīng)專(zhuān)業(yè)課學(xué)過(guò)一些電腦硬件知識的我來(lái)說(shuō)，這本書(shū)更加吸引我，以前一些聽(tīng)過(guò)的名詞或高大上的詞語(yǔ)在這本書(shū)上被詳細介紹了，看的非常有收獲。下面來(lái)總結下自己的收獲：
首先第一章引論，在這里首先介紹了計算機系統，包括了軟件和硬件兩部分。
接下來(lái)就是第一章的'重點(diǎn)：操作系統。如下圖：
當前流行的操作系統有windows、unix、linux等。微軟的windows系統經(jīng)歷了一個(gè)從簡(jiǎn)單到復雜，從低級到高級的過(guò)程；從ms-dos---windows3---windows95---windows98---windowsnt---windows2000，再到現在win7、8甚至win10，微軟始終在進(jìn)步。unix是一個(gè)通用的交互式分時(shí)操作系統，有at&t公司下屬的bell實(shí)驗室開(kāi)發(fā)，在誕生后，源代碼就一直公開(kāi)，用戶(hù)可以參與到unix的升級中。unix的特點(diǎn)：1.短小精悍；2.可裝卸的多層次文件系統；3.可移植性好；4.網(wǎng)絡(luò )通信功能強。linux是網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的產(chǎn)品，繼承于unix，并做了很多改進(jìn)。
第一章總領(lǐng)了全書(shū)，后面的二三四五六章都是講的計算機的各種管理，總結如下圖：
在這里我把每章中的重點(diǎn)用紅色的顏色標記出來(lái)了，這樣在精讀的時(shí)候就可以有重點(diǎn)的向外擴散，抓住考點(diǎn)，征服考試。第一遍閱讀畫(huà)的有點(diǎn)粗糙，在精讀的時(shí)候再大大的豐富下。
操作系統學(xué)習總結2
這里的設備指的是i/o設備，即馮若依曼所提出的計算機五大部件的輸入/輸出部件，在五大部件中占其二，可想其重要行了，現在，開(kāi)始我的總結之旅了
i/o系統可以分為：微機i/o設備和主機i/o設備。這兩個(gè)之間的區別和聯(lián)系，我還是不太清楚。感覺(jué)微機i/o比主機i/o要簡(jiǎn)單。
對i/o系統的管理有以下幾種管理方式：
程序控制方式：這種方式好比學(xué)51單片機編匯時(shí)反復去檢測一個(gè)端口是否有要求的信號來(lái)一樣，簡(jiǎn)單，但對cpu利用率太太太太太低了。
中斷方式：這種方式應該用的比較多吧，曾經(jīng)有老師在課堂上這樣形象地描繪中斷這個(gè)東西，比如說(shuō)你編程，突然，你的朋友來(lái)了個(gè)電話(huà)，很明顯，你不能置之不理，所以，你接了這個(gè)電話(huà)，掛電話(huà)之后，你就會(huì )返回剛才編程思路被打斷的地方，繼續編程了。但這種方式的致命缺點(diǎn)就是，每次傳送的數據量太少了，若要傳輸大量的設備，很明顯，設備將要進(jìn)行n多次的中斷，我們知道，我一次中斷，會(huì )保存當前的psw，register等等信息，所以，是有開(kāi)銷(xiāo)的，若進(jìn)行很多次中斷，cpu的利用率同樣很多，因為，很多cpu時(shí)間用到對中斷的處理上了。
dma方式：這種方式是現在廣泛運用的管理方式了，向我們現在聽(tīng)說(shuō)的什么打開(kāi)dma啊之類(lèi)的就是指的這個(gè)東西。dma全稱(chēng)是directmemoryaccess(直接內存讀寫(xiě))。它的優(yōu)點(diǎn)不用說(shuō)，因為有direct，所以，是很快的。cpu僅僅是干預開(kāi)始和結束，其他一概由dma控制器來(lái)完成，所以，大大的節省了大量的cpu時(shí)間。
通道方式：通道完成主存儲器和外設之間的信息傳輸，由于通道這種東西平時(shí)沒(méi)看到過(guò)，對這種方式?jīng)]有什么理解，按照書(shū)上所說(shuō)，這加大了i/o和cpu并行工作的程度。想想也是，cpu僅僅控制通道，通道就可以控制mm和i/o設備之間的信息傳輸，在后面的章節中，課本對通道的工作過(guò)程有了更詳細的描述，就是cpu僅僅給出通道所要執行的通道程序在內存中的首地址，其余#url#的事情就有通道完成了，好像通道是一個(gè)附加的cpu，專(zhuān)門(mén)用來(lái)完成數據傳輸的工作，的確加大了并行工作的程度。
設備管理的目標：提高設備利用率，為用戶(hù)提供方便，統一的界面。這里值得我好好理解。
這里的方便，指的是屏蔽設備的物理特性，用戶(hù)只需要知道操作而不必知道每一個(gè)設備具體的工作原理。這里的統一指的`是不同的設備用統一的操作方式，這樣，用戶(hù)在操作的時(shí)候，對不同的設備，好像是用同一種操作命令，如winxp中對硬盤(pán)和u盤(pán)的操作好像是一樣的，比如同樣的復制命令等等，統一、簡(jiǎn)化了用戶(hù)的使用。把方便和統一結合起來(lái)看，就是讓用戶(hù)面對的不再是一個(gè)個(gè)的物理設備，而是一組具有相同特征的邏輯設備。
設備管理的主要技術(shù)：中斷技術(shù)，dma技術(shù)，通道技術(shù)，緩沖技術(shù)
androidlogcat如何獲取輸出所有內容？想要的東東沒(méi)有輸出。我覺(jué)得前三個(gè)主要是通過(guò)硬件來(lái)實(shí)現的，而緩沖技術(shù)，借助硬件，主要是以某種算法，以軟件實(shí)現的。
前面一直再說(shuō)硬件，現在開(kāi)始說(shuō)軟件了。
設備管理軟件的基本思想是分層構造。想想也是#url#，為了實(shí)現設備管理的目標：為用戶(hù)提供方便，統一的界面，如果不通過(guò)分層的思想，層層抽象，是達不到這個(gè)目的的。
設備管理軟件的目標：設備獨立性和統一命名。設備獨立性可以這樣來(lái)理解，當最底層的物理設備變化的時(shí)候，面向用戶(hù)的那一層軟件并不用變，因為，它的下層的軟件把這種變化屏蔽了，具體的情況就是，當硬件變化后，我們僅僅改變了驅動(dòng)程序，但驅動(dòng)程序與上層軟件的接口并沒(méi)有變，所以，我們的上層軟件就不用變化了。提高了軟件的復用。這個(gè)原理很像我們在數據庫中學(xué)的三級模式，兩級映像，不光提供了物理獨立性，還提供了邏輯獨立性。統一命名比較難懂，通過(guò)例子來(lái)說(shuō)明吧，在winxp中，西部數據和邁拓的硬盤(pán)被當作同樣的硬盤(pán)設備來(lái)使用，在unix中，i/o設備被當作文件來(lái)處理，這樣，可以通過(guò)路徑來(lái)訪(fǎng)問(wèn)i/o設備。
操作系統學(xué)習總結3
1.聯(lián)機命令的類(lèi)型：系統訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型；磁盤(pán)操作類(lèi)型；文件操作類(lèi)型；目標操作類(lèi)型；通信類(lèi)；其他命令
2.操作系統的目標：方便性、有效性、可擴充性、開(kāi)放性。
3.操作系統的作用：os作為用戶(hù)與計算機硬件系統之間的接口；os作為計算機系統資源的管理者；os用作擴充機器。
4.操作系統的基本特性：并發(fā)、共享、虛擬、異步。
5.操作系統的功能：處理機管理（進(jìn)程控制、進(jìn)程通信、調度）、存儲器管理（內存分配、內存保護、地址映射、內存擴充。）、設備管理（緩沖管理、設備管理、設備處理）、文件管理（文件存儲空間的管理、目錄管理、文件的讀/寫(xiě)管理和保護）。
6.常見(jiàn)的操作系統接口有：命令接口、程序接口、圖形接口。
7.單緩沖和雙緩沖的區別：兩臺機器之間的通信，配置單緩沖則在任意時(shí)刻都只能實(shí)現但方向的數據傳輸，絕不允許雙方同時(shí)向對方發(fā)送數據。在兩臺機器中設置兩個(gè)緩沖區，一個(gè)用作發(fā)送緩沖區，另一個(gè)用作接受緩沖區，可實(shí)現雙向數據傳輸。
8.操作系統的定義：是一組控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理的對各類(lèi)作業(yè)進(jìn)行調度以及方便用戶(hù)使用的程序集合。
9.高級調度（長(cháng)度調度或作業(yè)調度）：用于決定把外存上處于后備隊列中那些作業(yè)調入內存，并為他們創(chuàng )建進(jìn)程，分配必要的資源，然后再將新創(chuàng )建的進(jìn)程排列到就緒隊列上，準備執行。
10.低級調度（進(jìn)程調度或短程調度）：用來(lái)決定就緒隊列中的哪個(gè)進(jìn)程應獲得處理機，然后再由分派程序執行把處理機分配給該進(jìn)程的具體操作。
11.中級調度（中程調度）引入目的：為了提高內存利用率和系統吞吐量。
12.進(jìn)程通信的類(lèi)型：共享存儲系統，消息傳遞系統，管道通信，信號量通信。
13.產(chǎn)生死鎖的原因：競爭資源，進(jìn)程間推進(jìn)順序非法
14.產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥條件，請求和保持條件，不剝奪條件，環(huán)路等待條件。
15.預防死鎖：（1）摒棄“請求和保持”條件：若系統有足夠的資源分配給某進(jìn)程，便可把其需要的所有資源分配給該進(jìn)程，則該進(jìn)程在整個(gè)運行期間，便不會(huì )提出資源請求，從而摒棄了請求條件，在分配資源時(shí)只要有一種資源不能滿(mǎn)足其進(jìn)程的要求，即使其余所需的各資源都空閑，也不分配給該進(jìn)程，而該進(jìn)程等待。由于該進(jìn)程的等待時(shí)間，他并未占有任何資源，因而也摒棄了保持條件，從而可以避免發(fā)生死鎖。（2）摒棄“不剝奪”條件：當一個(gè)已經(jīng)保持了某些資源的進(jìn)程，在提出新的資源請求而不能立即得到滿(mǎn)足時(shí)，必須釋放它已經(jīng)保持了的.所有資源，待以后需要時(shí)再重新申請，即某一進(jìn)程已經(jīng)占有的資源，在運行中會(huì )被暫時(shí)的釋放掉，也可被認為是被剝奪了，從而摒棄了不剝奪條件。（3）摒棄“環(huán)路等待”條件：所以進(jìn)程對資源的請求必須嚴格按資源序號遞增的次序提出，這樣在所形成的資源分配圖中，不可能在出現環(huán)路，因而摒棄了環(huán)路等待條件。
16.為什么引入動(dòng)態(tài)重定位？如何實(shí)現？
答：為了在程序執行過(guò)程中，每當訪(fǎng)問(wèn)指令或數據時(shí)，將要訪(fǎng)問(wèn)的程序或數據的邏輯地址轉換成物理地址，所以引入了動(dòng)態(tài)重定位.可在系統中增加一個(gè)重定位寄存器，用它來(lái)裝入(存放)程序在內存中的起始地址，程序在執行時(shí)，真正訪(fǎng)問(wèn)的內存地址是相對地址與重定位寄存器中的地址相加而形成的，從而實(shí)現動(dòng)態(tài)重定位.
17.進(jìn)程的三種基本狀態(tài)：就緒狀態(tài)，執行狀態(tài)，和阻塞狀態(tài)。
18.進(jìn)程控制塊（pcb）的作用：使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序（數據），成為一個(gè)能獨立運行的基本單位，一個(gè)能與其他進(jìn)程并發(fā)執行的進(jìn)程。
19.進(jìn)程控制塊的定義：是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統中最重要的記錄型數據結構。
20.引入進(jìn)程的目的：為了使多個(gè)程序能并發(fā)執行，以提高資源利用率和系統吞吐量。
21.引入線(xiàn)程的目的：為了減少程序在并發(fā)執行時(shí)所付出的空開(kāi)銷(xiāo)，使操作系統具有更好的并發(fā)性。
線(xiàn)程的屬性：輕型實(shí)體，獨立調度和分派的基本單位，可并發(fā)執行，共享進(jìn)程資源。
22.分時(shí)系統的特征：多路性，獨立性，及時(shí)性和交互性。
23.進(jìn)程的特征：結構特征，動(dòng)態(tài)性，并發(fā)性，獨立性和異步性。
24.多道批處理系統的特征：（1）提高cpu的利用率（2）提高內存和輸入輸出設備的利用率（3）增加系統吞吐量：多道性，無(wú)序性和調度性（4）宏觀(guān)上并行微觀(guān)上串行
優(yōu)缺點(diǎn)：資源利用率高，系統吞吐量大，平均周期長(cháng)，無(wú)交互能力；需解決的問(wèn)題：處理機管理問(wèn)題，內存管理問(wèn)題，輸入輸出設備管理問(wèn)題，作業(yè)管理問(wèn)題
25.單道批處理系統含義：由于系統對作業(yè)的處理都是成批地進(jìn)行的，且在內存中始終只保持一道作業(yè)。單批道處理系統者在提高系統資源后利用率和系統吞吐量。
26.分時(shí)系統的定義：在一臺主機上接連了多個(gè)帶有顯示器和鍵盤(pán)的終端，同時(shí)允許多個(gè)用戶(hù)通過(guò)自己的終端以交互方式使用計算機共享主機中的資源。分時(shí)系統是為了滿(mǎn)足用戶(hù)要求所形成的一種新型os.
27.實(shí)時(shí)系統是指系統能及時(shí)響應外部事件的請求，在規定時(shí)間內完成對該事件的處理，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調一致的運行。
28.傳統的操作系統結構：模塊化的os結構，分層式操作系統結構，微內核操作系統結構（能有效地支持多處理機運行，所以非常適用于分布式系統環(huán)境，具有以微內核為操作系統核心，以客戶(hù)/服務(wù)為基礎，并采用了面向對象程序設計方法的特征）。
29.程序的并發(fā)執行的實(shí)質(zhì)：宏觀(guān)下程序并行和微觀(guān)下程序串行
30.先來(lái)先服務(wù)調度算法：周轉時(shí)間=完成時(shí)間-到達或提交時(shí)間
帶權周轉時(shí)間=周轉時(shí)間/服務(wù)時(shí)間
31.常用的幾種實(shí)時(shí)調度算法：最早截止時(shí)間優(yōu)先即edf算法，最低松弛優(yōu)先即llf算法
32.多處理器系統的類(lèi)型：緊密耦合mps和松弛耦合mps，對稱(chēng)多處理器系統和非對稱(chēng)多處理器系統
34.死鎖的解除：剝奪資源，撤銷(xiāo)進(jìn)程
35.內存的連續分配方式：?jiǎn)我贿B續分配；固定分區分配；動(dòng)態(tài)分區分配；動(dòng)態(tài)重定位分配。
36.動(dòng)態(tài)分區分配算法間的區別：（1）首次適應算法ff:分配內存時(shí)，順序查找，直到找到滿(mǎn)足要求的空閑分區為止，優(yōu)先利用內存中的低址空閑區為大作業(yè)的內存空間創(chuàng )造了條件，每次都從開(kāi)頭找，增加查找空閑分區時(shí)的開(kāi)銷(xiāo)。（2）循環(huán)首次適應算法：從上次找到的空閑分區的下一個(gè)空閑分區開(kāi)始查找，直到找到一個(gè)能滿(mǎn)足要求的空閑分區，從中劃出一塊與請求大小相等的的內存空間分配給作業(yè)，使內存中的空閑分區分布均勻，減少查找空閑分區的開(kāi)銷(xiāo)，但會(huì )缺乏大的空閑分區。（3）最佳適應算法：所有空閑分區按容量從小到大順序排列，每次分配內存時(shí)，把能滿(mǎn)足要求且最小的空閑分區分配給作業(yè)。但會(huì )留下許多難以利用的小空閑區。
37.引起進(jìn)程阻塞和喚醒的事件：請求系統服務(wù)；啟動(dòng)某種操作；新數據尚未到達；無(wú)新工作可做。
38.阻塞原語(yǔ)：block；喚醒原語(yǔ)：wakeup；掛起原語(yǔ)：suspend；激活原語(yǔ)：active。
39.臨界區：每個(gè)進(jìn)程中訪(fǎng)問(wèn)臨界資源的那段代碼。
40.進(jìn)程同步機制應遵循的規則：空閑讓進(jìn)；忙則等待；有限等待；讓權等待。
41.p、v操作：wait(s):whiles≤0dono-op
s:=s-1;
signal(s):s:=s+1;
42.文件的邏輯結構是指從用戶(hù)的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)所觀(guān)察到的文件組織形式，也就是用戶(hù)可以直接處理的數據及其結構，它獨立于物理特性。有記錄式文件和流式文件。
43.文件的物理結構則是指文件在外存上的存儲組織形式，與存儲介質(zhì)的存儲性能有關(guān)。有連續文件、串連文件、索引文件。
44.什么是分頁(yè)？什么是分段？二者主要有何區別？
答：分頁(yè)是將一個(gè)進(jìn)程的邏輯地址空間分成若干大小相等的部分，每一部分稱(chēng)作頁(yè)面。
分段是一組邏輯信息的集合，即一個(gè)作業(yè)中相對獨立的部分。
分頁(yè)和分段的主要區別是：分頁(yè)和分段都采用離散分配的方式，且都要通過(guò)地址映射機構來(lái)實(shí)現地址變換，這是它們的共同點(diǎn)；不同點(diǎn)：頁(yè)是信息的物理單位，段是信息的邏輯單位；頁(yè)的大小是由系統固定的，段的長(cháng)度因段而異，由用戶(hù)決定；分頁(yè)的作業(yè)地址空間是一維的，分段的作業(yè)地址空間是二維的
45.spooling（假脫機操作）定義：在聯(lián)機情況下實(shí)現的同時(shí)外圍操作。
46.spooling技術(shù)是對脫機輸入、輸出系統的模擬。
47.spooling系統的特點(diǎn)：提高了i/o的速度；將獨占設備改造為共享設備；實(shí)現了虛擬設備功能。
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