第三章操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

3.1hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

注意：

進(jìn)程，設(shè)備（即磁盤），文件）管理

3.2.1hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

• 操作系統(tǒng)：
• 像CPU一樣控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序執(zhí)行
• 管理軟硬件（存儲(chǔ)）
• 向用戶提供接口（可操作界面：圖形式，觸摸式，命令行）
• 進(jìn)程管理：（CPU核心資源管理）
• 程序存儲(chǔ)在外存（硬盤速度慢）（程序），調(diào)到內(nèi)存（作業(yè)），CPU執(zhí)行（進(jìn)程）
• 文件管理：
• 存儲(chǔ)空間管理：用戶可操作的是硬盤（外存空間）管理
• 存儲(chǔ)管理：
• 內(nèi)存管理
• 主存擴(kuò)充（虛擬管理器）
• 設(shè)備管理
• 作業(yè)管理：
• 界面管理（人，用戶如何操作計(jì)算機(jī)）如何交互
• 沒有硬件軟件是不能操作計(jì)算機(jī)的

1. 只有硬件稱為裸機(jī)
2. 安裝操作系統(tǒng)
3. 操作系統(tǒng)是硬件和用戶之間的接口
4. 操作系統(tǒng)是軟件和計(jì)算機(jī)硬件之間的接口
5. 安裝系統(tǒng)
6. 安裝應(yīng)用軟件
7. 用戶才可以操作

3.2.2hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

1. 批處理操作系統(tǒng)：
2. what：安裝順序依次執(zhí)行
3. 多道批：宏觀上并行，微觀上串行
4. 分時(shí)操作系統(tǒng)：
5. （時(shí)間片輪轉(zhuǎn)）多個(gè)用戶多個(gè)顯示器需要均勻完成任務(wù)，分配到相同時(shí)間片
6. 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：
7. 實(shí)施控制系統(tǒng)例如：自動(dòng)駕駛服務(wù)，遙控飛行機(jī)
8. 實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)：購(gòu)票系統(tǒng)
9. 交互能力要求不高
10. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：
11. 數(shù)據(jù)傳遞
12. 用戶交流
13. 找最優(yōu)路徑連接11
14. 分布式操作系統(tǒng)： （?？迹?/span>
15. 任意兩個(gè)計(jì)算機(jī)可以通信交換信息
16. 兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接連接11
17. 透明性，可靠性，高性能性
18. 微機(jī)操作系統(tǒng)
19. Windows、Linux、Unix操作系統(tǒng)
20. 常用的筆記本 臺(tái)式機(jī)
21. 嵌入式操作系統(tǒng)：
22. 集成小芯片上
23. 電視機(jī)，冰箱，微波爐
24. 智能芯片，微型化，可根據(jù)需求定制功能、實(shí)時(shí)，易移植性（脫離底層硬件/語言）

3.2.1hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

操作系統(tǒng)練習(xí)

• 編譯器----把源程序轉(zhuǎn)化為目標(biāo)代碼
• excel-----負(fù)責(zé)文字格式編排和數(shù)據(jù)計(jì)算
• 數(shù)據(jù)庫管理工具---負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫中的各種數(shù)據(jù)，完成SQL查詢
• 網(wǎng)絡(luò)功能------方便用戶之間交流
• 操作系統(tǒng)主要功能----不可以包括方便用戶之間交流

• 重要：
• 分時(shí)
• 分布式操作
• 嵌入式
• 批處理

3.3.1hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

#進(jìn)程管理

每次考試兩分

• 重點(diǎn)：
• 進(jìn)程三態(tài)模型
• 信號(hào)量機(jī)制
• 難點(diǎn)：
• PV操作、同步和互斥

#三態(tài)模型

1. 運(yùn)行
2. 單處理機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)程只能一個(gè)
3. 就緒
4. 運(yùn)行時(shí)間到了，就就緒
5. 排隊(duì)排到了就調(diào)度
6. 等待（睡眠、阻塞）
7. 缺乏操作數(shù)
8. 或者需要等待某一事件發(fā)生完成
9. 為什么不等待態(tài)直接到運(yùn)行，因?yàn)闆]有特權(quán)

• 就緒完事具備只欠CPU資源，所以只需要調(diào)度運(yùn)行

• 信號(hào)量S=可用數(shù)
• 一個(gè)可用資源一共10個(gè)資源，有20個(gè)資源需要，一個(gè)申請(qǐng)一個(gè)
• 初始值為10，申請(qǐng)資源成功一個(gè)就少一個(gè)
• 最多10個(gè)申請(qǐng)成功，那么有10個(gè)排隊(duì)：-10表示排隊(duì)數(shù)目
• 信號(hào)量范圍就是：-10~10
• 考察：n個(gè)資源，m個(gè)進(jìn)程需要
• n-m：負(fù)值就代表有人排隊(duì)，正值代表資源充足

#死鎖

• 死鎖：爭(zhēng)奪的僵局--沒辦法執(zhí)行（分配不合理）
• 資源獲得不轉(zhuǎn)讓，使得沒辦法得到需要的資源
• 考察：
• 如：4個(gè)進(jìn)程需要3個(gè)資源，何時(shí)不發(fā)生死鎖
• 12個(gè)滿足，不發(fā)生死鎖
• 11個(gè)，等待執(zhí)行釋放后的資源
• 10個(gè)，9個(gè)，都可以讓其中一個(gè)資源優(yōu)先運(yùn)行，運(yùn)行之后就可以執(zhí)行
• 8個(gè)：可能會(huì)產(chǎn)生死鎖，但可以使他不死鎖仍然滿足
• 當(dāng)有X資源一定不會(huì)產(chǎn)生死鎖：
• 當(dāng)n個(gè)進(jìn)程均勻分布了m-1個(gè)資源
• X>=n*（m-1）+1個(gè)不會(huì)產(chǎn)生死鎖
• 當(dāng)有X資源可能會(huì)死鎖：
• 當(dāng)n個(gè)進(jìn)程均勻分布了m-1個(gè)資源
• m<=X<n*（m-1）+1
• 當(dāng)有X資源一定會(huì)死鎖：
• X<m

3.3.2hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

#同步 #互斥

• 互斥：（申請(qǐng)臨界值的間接制約）
• 理解：多個(gè)人爭(zhēng)取一個(gè)名額（臨界資源）
• 同步：（直接制約）
• 理解：等到其他人一起到，再出發(fā)

• S：信號(hào)量（可用資源）
• V操作：釋放資源 對(duì)可用資源S+1
• 釋放操作（釋放失敗或者無可用資源進(jìn)行釋放）
• 釋放阻塞隊(duì)列
• P和V操作是相對(duì)的
• P操作：（申請(qǐng)資源） 對(duì)可用資源S-1
• S<0就進(jìn)入到阻塞隊(duì)列
• S>=0繼續(xù)向下執(zhí)行
• S=S+1釋放資源（可用數(shù)增加），可以喚醒阻塞隊(duì)列的某一個(gè)進(jìn)程（使之不用排隊(duì)）
• P-S 看S是什么含義：就看申請(qǐng)的到底是什么資源

• PV操作成對(duì)出現(xiàn)
• 沒有PV操作，就沒有順序
• 多個(gè)進(jìn)程同時(shí)申請(qǐng)一個(gè)資源
• 一個(gè)一個(gè)執(zhí)行，一次一個(gè)進(jìn)程

1. 單緩沖區(qū)，生產(chǎn)者消費(fèi)者問題
2. 倉(cāng)庫（存儲(chǔ)區(qū)），消費(fèi)者從里面取
3. 單緩沖區(qū)，倉(cāng)庫只有一個(gè)
4. 多緩沖區(qū)，生產(chǎn)者消費(fèi)者問題
5. 雙緩沖區(qū)，倉(cāng)庫兩個(gè)
6. PV加上可以限制生產(chǎn)者生產(chǎn)
7. 生產(chǎn)者：
8. S1=1 容量
9. P申請(qǐng)緩沖區(qū)容量 S-1 S=0 S=-1 S=-2（排隊(duì)）
10. 送產(chǎn)品到緩沖區(qū)
11. 消費(fèi)者
12. S2=0 產(chǎn)品存量
13. S2+1

s1:緩沖區(qū)容量 s2：緩沖區(qū)內(nèi)產(chǎn)品量

3.3.3hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

• 互斥信號(hào)量：一次只取一個(gè)
• 看申請(qǐng)的資源是什么判斷S1,S2
• 同步信號(hào)量：S在其他的地方也要釋放才能執(zhí)行
• 互斥信號(hào)量：是成對(duì)出現(xiàn)的
• 如下圖

• 沒有生產(chǎn)，初始值就為0

3.4.1hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh主要看---存儲(chǔ)方式分類

• 單一連續(xù)分配：?jiǎn)蔚琅?/li>
• 兩個(gè)連續(xù)作業(yè)都釋放可以變成一個(gè)連續(xù)的空閑區(qū)

• 硬性分割

1. 如何把程序放（劃分）到主存（內(nèi)存）當(dāng)中？
2. 把它分成頁
3. 從0開始編號(hào)
4. 順序可能變化
5. 轉(zhuǎn)入內(nèi)存存儲(chǔ)，對(duì)應(yīng)物理地址

可以借彈幕兄弟說的：頗有點(diǎn)像一家兄弟幾個(gè)搬遷到新小區(qū)，小區(qū)樓號(hào)單元號(hào)房間號(hào)就是物理地址，兄弟排行就是相對(duì)地址

• 邏輯地址轉(zhuǎn)物理地址
• 頁號(hào)------>塊
• 相對(duì)地址（頁內(nèi)地址）保留不變
• 缺點(diǎn)：可以理解為是因?yàn)閾Q頁會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象

• 頁號(hào)表示多少頁
• 頁面地址：頁面大小
• 下面數(shù)字表示二進(jìn)制數(shù)字
• 從0到11位二進(jìn)制（即0+11+1），表示頁內(nèi)地址
• 位數(shù)越大，范圍越大
• 范圍是：2^12-1(不用減符號(hào)位 即表示頁面大小

• 注意彈幕說：這里的“位”不是指的1字節(jié)8個(gè)二進(jìn)制位的bit“位”

• 分段，每一段有大有小
• 基址：起始地址
• 段長(zhǎng)：每一段長(zhǎng)度，不一定同樣大小
• 段號(hào)：表示段的取值范圍
• 段內(nèi)地址：一個(gè)段放多少個(gè)地址

• 段頁式存儲(chǔ)管理：結(jié)合分段式存儲(chǔ)管理和分頁式存儲(chǔ)管理
• 先分段再分頁

• 虛擬存儲(chǔ)器
• 占用外存空間
• 最大值是：主存＋輔存，輔存不一定全能用
• 虛擬存儲(chǔ)器是由硬件決定的，不許需要用戶進(jìn)行管控

• 了解，不超過兩分
• 缺頁是在執(zhí)行期間不需要暫停，可以同時(shí)執(zhí)行

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• 已看

• 了解

• 硬 / 磁盤主要技術(shù)指標(biāo)，不包括盤片數(shù)和磁道數(shù)
• 磁盤平均訪問時(shí)間=平均尋道時(shí)間+平均等待時(shí)間

• 0磁道：向里面依次編號(hào)
• 為滿足磁盤調(diào)度，使各進(jìn)程平均訪問訪問時(shí)間最小，應(yīng)用驅(qū)動(dòng)調(diào)度的方法

1. 先來先服務(wù)
2. 改變移動(dòng)臂時(shí)間（隨時(shí)改變
3. 訪問先后順序
4. 所以時(shí)間可能較長(zhǎng)
5. 最短尋找時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法
6. 改變移動(dòng)臂時(shí)間（隨時(shí)改變
7. 電梯調(diào)度算法
8. （該方向上無請(qǐng)求訪問）可能改變移動(dòng)臂
9. 單向掃描調(diào)度算法（不改變移動(dòng)臂方向）
10. 永遠(yuǎn)從外到里
11. 返回不為任何訪問者服務(wù)

• 都可以提高運(yùn)行速度
• 磁盤碎片是指碎片
• 磁盤清理是指垃圾

磁盤里面是文件、文件夾

------------------------------------------------3.6.1-----------------------------------------------

#文件管理

• 絕對(duì)路徑又叫全路徑
• 比如：訪問my2.doc從根目錄:
• C:\Document\Wang\txt\my2.doc訪問
• 相對(duì)路徑：
• 效率較高
• 在當(dāng)前文件(Document)下的下一級(jí)開始訪問
• 比如訪問my2.doc
• Wang\txt\my2.doc訪問

注意：中文符號(hào)可以，但是英文的符號(hào)不行

• * 匹配多個(gè)
• ？匹配一個(gè)
• 包括后綴名在內(nèi)的名稱不可以重復(fù)
• 同一文件下可以顯示（保留），不可同一命名，不區(qū)分大小寫，所以A=a

------------------------------------------------3.6.2-----------------------------------------------

• 普通刪除：
• 拖拽至回收站 \ Ctrl+D，
• 回收站可恢復(fù)，
• 回收站刪除=徹底刪除
• 徹底刪除：
• 不放回回收站
• 文件選擇：
• 選擇連續(xù)文件：按住shift

• 97-03： doc 、xls、ppt
• 07-13/16/19 ：docx、xlsx、pptx
• 高版本可以兼容低版本，低版本不能開高版本
• iso鏡像文件
• bat批處理文件
• bak備份文件
• arj也是壓縮文件
• mdb mdbx Access文件
• cxx C語言文件
• swf Flash文件
• bmp圖像文件

• 文件屬性：讀（查看）寫（修改內(nèi)容）權(quán)限

• 最高的是Administrators
• 外存信息主要是文件，要進(jìn)行文件管理

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• 作業(yè)在執(zhí)行就已經(jīng)到了進(jìn)程管理
• 作業(yè)管理就是在內(nèi)存的時(shí)候要把它傳入過來

• 一致性：黨政機(jī)關(guān)一般是紅色，五角星