Capítulo uno Descripción general del sistema operativo
1. Estado: Cerca del hardware del sistema, debajo del resto del software, se encuentra el entorno común de otro software
2. Definición: software del sistema, programas que se han estado ejecutando en la computadora (generalmente llamado kernel), Otros programas son programas de sistema y programas de aplicación.
3. Funciones: administradores de recursos de hardware y software. Los usuarios usan interfaces de hardware y software del sistema (dos formas: comandos del sistema y llamadas del sistema). Son máquinas de expansión / máquinas virtuales.
4. Características : Concurrencia, intercambio, aleatoriedad
5. Objetivo: conveniencia (la causa raíz del sistema operativo es que la computadora es más fácil de usar), efectiva (uso efectivo de los recursos del sistema informático), capacidad de expansión (expandir nuevas funciones)
6, función: gestión de procesos (Para procesador, programación de asignación, reciclaje y redistribución), gestión de almacenamiento (para memoria, asignación y liberación de espacio de memoria para procesos, aislamiento de programas y datos, almacenamiento virtual, es decir, gestión combinada de almacenamiento externo de memoria), gestión de archivos (para almacenamiento externo, externo Almacenamiento y estructura de almacenamiento, programación de discos, etc.), gestión de trabajos (perspectiva del usuario. Estructura intermedia. Proporcionar entorno para los usuarios , Recibir las tareas del usuario para que las ejecute la computadora), la administración de dispositivos (dispositivos de E / S), el manejo de interrupciones, las
funciones de manejo de errores dependen unas de otras
7, desarrollo: operación manual (exclusivo de todos los recursos), sistema de procesamiento por lotes simple (exclusivo de todos los recursos), Sistema de procesamiento por lotes multiprograma (mayor capacidad, aparece DMA, E / S y CPU se ponen en paralelo. Confíe en el mecanismo de interrupción de E / S y la implementación de DMA; conversión de CPU solo cuando está inactivo), sistema de tiempo compartido (cambio de tiempo fijo CPU, memoria Se produce la programación. Estrategia parcial de escritura / reescritura parcial), UNIX (sistema operativo de tiempo compartido interactivo), DOS y Windows, Linux (sistema operativo de tiempo compartido multiusuario y multitarea)
Capítulo 2 Estructura
del sistema operativo 1. Servicios del sistema operativo: interfaz de usuario, ejecución del programa, operaciones de E / S, operaciones del sistema de archivos, comunicación, detección de errores, asignación de recursos, estadísticas, protección y seguridad
2. El intérprete de comandos es un programa especial del sistema operativo , Cuyo propósito es obtener y ejecutar comandos especificados por el usuario, que se dividen en comandos internos y comandos externos
3. Los usuarios usan computadoras: usan la interfaz provista por el sistema operativo para escribir programas. La aplicación resuelve problemas
4. Llamadas del sistema: funciones internas del sistema operativo (interfaz del sistema operativo)
5. Modo kernel y modo usuario, un tipo de diseño de hardware de procesador.
PC = CS: IP CS: los dos bits más bajos representan 0 estado del núcleo, 3 estados de usuario, IP del servicio intermedio del sistema operativo: desplazamiento, registro de instrucciones
6, implementación de la llamada al sistema (instrucción de interrupción int, interrupción suave)
escriba un párrafo que contenga int en el programa del usuario Código de instrucciones (a través de la función de biblioteca); el sistema operativo escribe el código de manejo de interrupciones para obtener el número del programa que se va a llamar, es decir, el número de llamada del sistema; el sistema operativo transfiere para ejecutar el código correspondiente de acuerdo con el número
7. Número de llamada del sistema: almacenado en el registro EAX
8, tres transferencias Esquema de parámetros: use directamente ebx, ecx, edx, hasta 3 parámetros; especifique el bloque de memoria, cualquier número de parámetros, puede usar ebx, ecx, edx dos para especificar la dirección y el número; use la pila del sistema, cualquier número de parámetros , El registro está disponible o no, el número de parámetros se puede almacenar en la pila
9, API y llamada del sistema: API está encapsulada por la llamada del sistema, fácil de usar, buena portabilidad, la llamada del sistema es de nivel inferior, necesita saber más detalles al usar
10, del tipo de las llamadas al sistema: control de procesos, gestión de archivos, gestión de dispositivos, información de mantenimiento, comunicaciones
11, programa del sistema: programa que oscila entre el sistema operativo y la aplicación de usuario
12, el sistema operativo Estructura: estructura simple, estructura en capas, la arquitectura de microkernel
13, la máquina virtual
Capítulo 3 Proceso
1. Concurrencia: use una CPU para ejecutar múltiples programas alternativamente "simultáneamente", comenzando simultáneamente y ejecutándose alternativamente, a diferencia del paralelo. La concurrencia puede mejorar la eficiencia. El núcleo es que el proceso puede obtener la CPU
2. Cambio de programa de proceso concurrente: guarde primero el sitio de ejecución, luego cambie el sitio de ejecución
3. Presente el proceso de descripción del proceso para rotar dinámicamente el proceso de ejecución, de modo que se ejecuten múltiples programas simultáneamente para mejorar la CPU Utilización
4, características: dinámico (ciclo de vida del proceso: creado por creación, ejecutado por programación, suspendido por falta de recursos y muerto por finalización o cancelación), concurrencia, independencia (el sistema asigna recursos) Y la unidad básica de programación), asincronía (los procesos avanzan independientemente) y estática (estructura del proceso = segmento del programa + segmento de datos + información de control del proceso)
5. Trayectoria del proceso: secuencia de instrucciones de ejecución del proceso (PC)
6. planificador del proceso : SO pequeño, la conversión del proceso es convertida por el planificador
7. Estado del proceso: estado listo (ha adquirido todos los recursos excepto el procesador), estado de ejecución (adquirió todos los recursos y ocupó el procesador para ejecutar), estado bloqueado (proceso en ejecución, debido a Se ha producido un evento y no puede continuarse temporalmente), nuevo estado (establecimiento de PCB), estado de salida (proceso terminado, recursos pendientes) Reciclaje), estado suspendido (que introduce el almacenamiento principal y el mecanismo de intercambio de almacenamiento externo, la base de administración de almacenamiento virtual), cambia con su propio progreso y cambios en las condiciones externas.
8. Diagrama de cambio de estado del proceso
Retorno de interrupción: no se interrumpe, es un dispositivo externo que genera una interrupción de alta prioridad y debe responder
9. Estructura de datos del
proceso: proceso único: imagen del proceso, el contenido incluye código, datos, PCB (bloque de control del proceso, contexto de ejecución del programa)
todos los procesos: Tabla de índice de proceso (directorio de proceso, almacenamiento de punteros a la primera dirección de cada imagen de proceso), área de almacenamiento de imagen de proceso, cola de lista vinculada al proceso (establecimiento
de subestado ) 10, PCB: estructura de datos lineal, utilizada para describir y registrar la información de cambio dinámico del proceso Cuando el sistema crea un proceso, establece una PCB para un programa (incluido el segmento de datos). Cuando se completa el proceso, la PCB se retira y el proceso muere. El sistema operativo percibe el proceso en función de la PCB. La PCB es el identificador único de la existencia del proceso. Se puede acceder a toda la información sobre el proceso a través de la PCB.
11. Contenido de la PCB: PID, estado actual del proceso, puntero de la cola del proceso, rango de dirección del programa, prioridad del proceso, área de protección de campo de la CPU, Información de comunicación, contacto familiar (PID), lista de recursos ocupados
12, funciones principales de la operación del proceso: creación del proceso, cancelación (dos estrategias: solo cancelar un proceso con el PID especificado, cancelar el proceso especificado y sus descendientes, bloquear (se ejecutará El estado se cambia al estado de bloqueo, y la primitiva de bloqueo se llama por sí sola para completar. El bloqueo se bloquea solo después del procesamiento de la información de la CPU), la activación (el proceso de descubrimiento llama a la primitiva de activación para cambiar el estado de bloqueo al estado listo), y el núcleo implementa las diversas primitivas. El lenguaje (compuesto de varias instrucciones de máquina, utilizado para completar un programa de una determinada función, que es inseparable durante la ejecución y atómica), suspender pertenece a la programación del proceso
13, creación del proceso: solicite espacio libre de PCB según el proceso padre Subprocesos de inicialización de parámetros: inserte la PCB en la cola lista o lista para suspender o crear la cola de retorno a la etiqueta de proceso No.
14, tenedor función (): el niño hereda el proceso padre del valor actual del proceso padre para devolver el identificador de proceso niño, los rendimientos de proceso hijo 0 errores (sistema alcanza el número límite superior de los procesos, la memoria insuficiente) devuelve un árbol proceso negativo
15, el proceso de Cola: los procesos con los mismos atributos o características se guardan en la estructura de datos de la cola, el elemento es PCB
16. Programación del proceso: debido a la espera de que algunas cosas abandonen la CPU, llega el intervalo de tiempo especificado, aparece un proceso con una prioridad más alta y la tarea del proceso finaliza y sale automáticamente
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