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刘邓

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《计算机操作系统》复习笔记(第二版)(2)  

2012-05-25 11:52:50|  分类: 操作系统类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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书名:操作系统(精髓与设计原理英文第3版)
豆瓣评分:分(8人评价)
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首先分享下昨天晚上自习时拍的一张照片:
《计算机操作系统》复习笔记(第二版)(2) - 刘邓 - 刘邓
 
1.4 操作系统的主要功能
:处理机管理,存储器管理,设备管理,文件管理

1.4.1 处理机管理
:创建进程,撤销结束进程,控制进程在运行过程中的状态转换
1.进程控制:
创建进程,撤销结束进程,控制进程在运行过程中的状态转换/可能包含线程创建和撤销线程。
2.进程同步:
进程是异步的——>同步机制
任务:为多个进程的运行提供协调机制
方式:
1.进程互斥方式:对临界资源访问时互斥
2.进程同步方式:同步机构,协调控制
最简单的实现互斥方法:
为每一个临界资源配置锁W,W为开时则运行访问,否则不允许访问。
进程同步:信号量机制(第二章)
3.进程通信
任务:实现相互合作的进程之间的信息交换
输入进程——>     计算进程    ——>   打印进程
(发送命令)   (接受命令)(发送命令) (接受命令)
4 调度
①作业调度:后备队列——算法选择若干作业——分配资源(最先是内存)——创建进程
②进程调度:
后备就绪队列——算法选择新进程——分配处理机,设置运行现场——执行进程
在多线程的OS中还需要线程调度。

1.4.2存储器管理功能
任务:为多道程序提供良好的运行环境,方便用户使用存储器,提高存储器利用率,以及从逻辑上扩充内存。
1.内存分配:
任务:为程序分配内存空间,管理进程运行中的多态内存请求
①静态分配:一次性分配——固定
②多态分配:运行增减和移动
需要:
①内存分配数据结构,用于记录内存空间的使用情况,作为内存分配的依据
②内存分配功能
③内存回收功能 系统对于用户不再需要的内存进行释放
(注:对于C++程序而言,局部变量的内存分配在编译器确定,然后在局部变量生民周期结束以后释放(这都死在系统栈上的操作),而new和delete则是在运行时对系统堆的操作。这相当于直接和硬件打交道,也是编译器是系统软件而不是应用软件的主要原因)

2.内存保护:
主要任务:
确保每道用户程序志在自己的内存空间内运行,彼此之间互不干扰。
一种简单的内存保护机制:
设置两个界限寄存器,分别用于存放正在执行的系统的上界和下届 在每条指令对所要访问的资源进行访问时进行越界检查。

3.地址映射:
任务:实现逻辑地址和物理地址的映射

4.内存扩充
①借助虚拟技术扩充内存大小
②让更多的用户并发运行(这是在内存量不变的前提下,努力提高利用率)

内存扩充机制:
①请求调入:先向内存中装入运行进程所必须的数据,多态调入
②置换功能:发现不够用时同伙一些算法把内存数据症状如硬盘(这是虚拟内存功能吧?)

1.4.3设备管理功能
主要任务:
完成用户提出的I/O请求
为用户进程分配器所需的I/O设备
提高CPU和I/O的利用率
提高I/O访问速度
方便用户使用I/O设备
(什么是I/O设备咧?从Unix程序员的角度来看,Unix将I/O设备都抽象为文件,对所有的这些设备包括键盘,鼠标,打印机甚至是网络服务器的访问都可以看做是对文件的读写操作。)

1.缓冲管理
一定程度上解决了CPU和I/O(以及内存)之间的速度不匹配问题
单缓冲机制和双向同时传送数据的双缓冲机制
能提供多个设备同时使用的共用缓冲池机制

2.设备管理
任务:根据用户进程的I/O请求,以及系统现有资源情况按照某种分配策略为之分配所需设备
实现:设备控制表,控制器控制表,用于记录设备以及控制器的标示符和状态

3.设备处理
设备处理程序又称设备驱动程序。
基本任务:用户实现CPU和控制器之间的通信,即由CPU向驱动程序发送命令使之操作I/O设备完成I/O操作,反之由I/O设备通过设备驱动程序向CPU发出中断请求

1.4.4文件管理功能
任务:
对用户文件和系统文件进行管理,以方便用户使用,并保证文件的安全性。
1.文件存储空间管理
任务:为每个文件分配必要的外存空间,提高外存利用率,并能有助于提高文件系统的运行速度。
实现:数据结构——用于记录文件存储空间的使用情况,以供分配存储空间的参考
具备对内存空间的分配和回收功能。
2.目录管理
任务:对目录进行有效的组织,方便,快速的查找
3.文件的读写管理和保护
①文件读写——指针
②文件保护:权限设置,操作方式控制

1.4.5操作系统接口
1.用户接口
2.应用程序接口

最后发现第一章相当于软件工程中的可行性分析和需求分析文档!!!后面的就是概要设计和详细设计阶段了。至于实现...不知道编者是否有能力模仿出来一个操作系统。由于一直对国产技术书籍的怀疑,且豆瓣评分只有6.3分,故还是上图书馆黄了一圈,发现一本不错的书,尤其发现《计算机操作系统》有对此书的明显抄袭!下面的操作系统学习将以《操作系统—精髓与设计原理》为主了。不过发现豆瓣上没有最新的第六版的书籍信息啊,只得搞一本英文版的来装一下~嘿嘿
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