2.1操作系统概述
操作系统概述
进程管理
存储管理
文件管理
设备管理
- 机器语言：二进制语言，对电脑友好。但不利于程序员修改和操作
- 汇编语言：也不利于程序员操作和修改 （1、2都是低级语言）
- 高级语言：利用数学（函数）和英文字符等进行编程，最终转化为机器语言供电脑读取。
编译语言：最终转化为目标程序（即转化为 机器语言）
翻译程序：边输入边翻译，输入一条执行一条，没有转化为目标程序
- 4GL语言：主要告诉系统要做什么（数据库）
2.2进程管理
当一个APP运行时，它就转化为一个进程，成为三个状态中的某一态（就绪、等待、运行）
- 运行：此时进程进行，占用CPU
考点：掌握三态的转化，以及三态的作用。
2.3进程管理-死锁问题
1. 死锁的概念：两人过独木桥（相向而行）
2.死锁的发生条件：4个缺一不可
- 互斥
- 非抢占
- 占有且等待
- 循环等概（充分条件） ，其余3个是必要条件（没有不行）
3.死锁判断？
无环不死锁，有环可能死锁。具体还得看Ra可用资源的个数。（成环，Ra独份必死锁；非独份Ra，可能死锁）
4.如何破解死锁问题？ 互斥不可避免，从其他3个角度入手
- 死锁预防
- 死锁避免--分配资源（银行家算法）
- 死锁检测
- 死锁解除
5.银行家算法
(分配资源，看是否满足资源需求。满足，先给它，不满足，给别人→释放，再重新匹配项)
实例：P1 剩2 ，P2 剩1， P3 剩0
剩余R1 R2不满足P1进程资源的要求，×
P1 不满足 ×
P2 √ 只需1个R2，执行完毕会 释放R1、R2、R3。此时剩余：（2+2）个R1，2个R2, 1个R3
P3 不满足 ×
P4 满足 √ 只需一个R3 。执行完毕会释放：3个R3, 4个R2，1个R3
P5 满足 √ 需2个R1 ,3个R2 ,1个R3 。执行完会释放：5R1，5R2 ，4R3 →满足P1 →释放满足P3
P2→P4→P5...
2.5进程管理-进程的互斥和同步
2.6进程管理-PV操作
PV操作：通过计数器来控制PV操作，使得系统能解决进程的互斥和同步问题。
- 互斥信号量：用于解决一个资源只允许被一个进程占用的问题。
- 同步信号量：代表资源的个数。
PV操作典型模型问题：
- 单缓冲区生产者、消费者问题
记得：用S=S-1判断
- 多缓冲区 生产者、消费者问题，需要考虑互斥情况
（生、消同时占用市场--类比银行存取款，应该先存后取或先取后存），如何解决？
引入互斥模型（共享一个仓库/一个产品）相比单缓冲区，多引入一个互斥信号量。
2.6存储管理
1.页式存储：将logic地址和物理地址分离
- 程序（APP）存储的是逻辑地址
- 内存中存储的是物理地址
程序在运行过程中，把它的逻辑地址转化为物理地址保存在内存当中。（注意这个过程变的是“页号”，业内地址不变）
对应页式存储中的页表：物理地址 ； 用户程序：逻辑地址
页式存储中，把程序所需要的存储空间转化为页；内存中的空间转化为块
优点：利用率高，碎片小，分配及管理简单
缺点：增加了部分系统开销；可能发生抖动现象
比如2D18H （21318）16
D12位就是业内地址，化简后的高位这4位（二进制）为“页号” ，然后根据页号查找物理块号。
最后物理块号+业内地址 = 物理地址
2.存储管理-页面置换算法
置换：APP与内存的关系--用到的程序放在内存中，不用到的程序从内存中拿出来。
- 先进先出FIFO
- 最佳置换法OPT （频率高的程序，哪怕暂时没用到，也不会退出内存）
- 最近最少使用置换法LRU
先进先出FIFO
最佳置换法OPT （频率高的程序，哪怕暂时没用到，也不会退出内存）
从前往后看！
- 判断：看哪个页面最晚才被访问到，替换掉哪个页面 （是一种理想算法）
- 理由：因为程序在运行过程中，不可能提前预先到程序的走向）
最近最少使用置换法LRU
从后往前看！！
2.7文件管理
数据、程序等都是以 文件的形式存放在操作系统当中。（文件：树形结构管理）
矩形--代表目录，圆圈--代表文件
若想寻找一个文件，需要先找到它所在的路径
而路径又分为相对路径和绝对路径
- 绝对路径：从最顶层的目录（第一目录）到达某一文件它的路径，一个文件的绝对路径只有一条。
- 相对路径：根据文件所在的当前工作目录来定义。
F2的绝对路径为：/D1/W2/F2
F2的相对路径为：W2/F2
：/ 表示“返回上一层目录”
2.8设备管理
数据传输控制方式涉及到设备交换，最常考的主要有以下3种：掌握3者的不同
- 程序控制方式：CPU需要时刻持续监测我们的外设，当外设需要数据传递的时候，外设会向CPU传递交换这些数据。 不足：持续监测外设，会造成CPU性能的直线下降。
- 程序中断方式：当外围设备需要数据传递时，外设会向CPU发出中断信号。发出中断信号的目的，是让CPU来暂停正在执行的程序，转过来只和外设进行数据交换。且当与外设数据交换结束后，CPU才能继续执行之前的程序。 （信号由外设发出，运用的是鼠标和键盘） 不足：传送数据比较慢
- DMA方式：引入DMI的控制器，取代CPU对外设的管控。即内存与外设进行数据传递的过程中，CPU不再干预，CPU只是在数据传递开始之前和传递结束之后对数据起一个管理作用。能进一步释放CPU的资源，提高CPU的利用效率。（运用到磁盘）
- 此外，还有I/O通道，输入输出装置。更为复杂，软考几乎不涉及到！可不做学习。
说明：以上材料均为本人在哔哩哔哩网站上学习整理所成，文章仅为自己学习记录复习使用。参考视频资料视频资源系希赛团队老师讲解，若笔记表述或内容有误，诚盼指正！
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