操作系统的处理器管理功能概要
处理器资源-最重要的资源
处理器调度-如何分配
- 作业调度
- 作业后备队列选取若干作业装入内存
- 作业选择与资源分配
- 调入内存建立进程
- 进程调度
- 调度算法
- 先来先服务，nice值低的进程优先权高，时间轮片选择的几率更大，运行的机会更多
进程控制
进程同步
进程通信
- 主要任务
- 进程(线程)间的信息交换
- 进程通信方式
- 共享存储器
- 管道通信
- 消息传递系统
- 消息缓冲队列
- 邮箱
内存资源管理
内存分配
- 主要任务
- 使程序各得其所
- 提高存储器利用率
- 适应程序和数据的动态增长需要
- 内存分配机制
- 内存分配用数据结构
- 内存分配
- 连续/离散分配方式
- 静态/动态分配方式
- 内存回收
内存保护
- 主要任务
- 首先保证内核安全，其次确保程序见互不干扰
- 存取访问控制
- 内存保护机制
- 越界检查
- 硬件实现
- 保护方式
- 上下限界限寄存器
- 页号<页表长度
- 段号<段表长度&&段内地址<段长
- 特权级比较
地址映射/转换
主要任务
- 逻辑地址转换为物理地址
基本概念
- 地址空间&内存空间
- 逻辑/相对/有效地址
- 物理/绝对地址
地址映射机制
- 硬件实现
- 重定位寄存器、页表/段表、快表
内存扩充
主要任务
- 从逻辑上扩充内存容量
内存扩充的可行性
程序运行局部性原理
离散分配方式
内存扩充机制
- 虚拟存储技术
- 硬件(页/段表、缺页/段中断、地址变换)
- 软件(请求调入/置换功能)
设备管理
设备分配
缓冲管理
设备处理
- 主要任务
- CPU与设备控制器间的通信
- 设备处理过程
- I/O请求提出
- I/O请求合法性检查
- 了解设备状态
- 传递参数并设置工作方式
- 通道程序自动构成11
- 发送I/O指令和启动I/O设备
- 及时响应中断请求
文件管理
文件存储空间管理
- 主要任务
- 使每个文件各得其所
- 提高外存空间利用率
- 提高外存空间访问速度
- 文件存储空间管理机制
- 存储空间所用的数据结构
- 存储空间的分配与回收功能
- 离散/连续的分配方式
- 以盘块/簇12为基本分配单位
目录管理
- 主要任务
- 文件的按名存取
- 提高文件查找速度
- 支持文件的重命名，共享，保护
- 目录管理机制
- 文件控制块与索引节点(inode)
- 目录结构
- 目录检索手段
文件的读写和存取控制
- 文件的读写管理
- 从外存读取数据或将数据存入外存
- 目录检索->外存地址->读写指针->读写操作
- 文件描述符表和文件表(提高文件的读写)
- 文件的存取控制
- 防止未经核准的用户存取文件
- 防止冒名顶替存取文件
- 防止以不正确的方式使用文件
- 系统级/用户级/文件级存取控制
操作系统的特征
操作系统的设计原则及非结构化设计问题
操作系统的设计原则
- 可维护性
- 纠错性/适应性/完善性/预防性维护
- 可靠性
- 正确性/健壮性
- 可理解性
- 可用性
- 性能
- 系统资源利用率及用户请求响应
模块化操作系统的结构评价
- 优点
- 提高了设计的正确性、可理解性和可维护性
- 增强了操作系统的可适应性
- 加速了操作系统的开发过程
- 尚存改进空间方面
- 模块划分和接口规定难保正确和合理
- 未能区别共享资源和独占资源
- 管理差异导致模块间依赖关系复杂
将当前寄存器中的内容入栈，并跳转至至下一现场↩︎
把原寄存器中的内容从栈顶恢复到寄存器中↩︎
计算机进程的控制通常由原语完成。所谓原语，一般是指由若干条指令组成的程序段，用来实现某个特定功能，在执行过程中不可被中断。↩︎
线程包含于进程，共享进程在内存中的资源↩︎
一段时间之内只能被一个进程所访问的资源叫做临界资源↩︎
临界资源的代码区叫做临界区,访问临界资源的代码栈↩︎
程序和设备不直接关联，程序应访问逻辑设备，便于程序移植，提高程序可扩充性，提高程序的可维护性↩︎
独占性质设备，设置共享，通过虚拟技术，把物理上的独占设备转换成共享设备↩︎
对于键盘使用字符缓冲↩︎
对于磁盘/软盘/硬盘/使用盘块缓冲↩︎
仅限于通道控制方式，通道的形成，是由驱动程序自动构成的↩︎
簇是由多个扇区组成的逻辑结构，每个扇区512个字节，簇的大小就是扇区的整数倍↩︎
并行：任何一个时间点上，多个事件同时发生；并发：一段时间内，多个事件同时发生；线程：本身不用有资源，可以共享进程的资源↩︎
不可修改的可执行代码，大家都要对该代码调用和执行↩︎
