Chapitre un Présentation du système d'exploitation
1. Statut: Près du matériel du système, sous tous les autres logiciels, se trouve l'environnement commun des autres logiciels
2. Définition: Logiciel système, programmes qui ont été exécutés sur l'ordinateur (généralement appelé noyau), D'autres programmes sont des programmes système et des programmes d'application.
3. Fonctions: gestionnaires de ressources matérielles et logicielles. Les utilisateurs utilisent les interfaces matérielles et logicielles du système (deux façons: commandes système et appels système). Ce sont des machines d'extension / machines virtuelles.
4. Caractéristiques : Simultanéité, partage, caractère aléatoire
5. Objectif: commodité (la cause première du système d'exploitation est que l'ordinateur est plus facile à utiliser), efficace (utilisation efficace des ressources du système informatique), extensibilité (étendre de nouvelles fonctions)
6, fonction: gestion des processus (Pour le processeur, la planification d'allocation, le recyclage et la redistribution), la gestion du stockage (pour la mémoire, l'allocation et la libération d'espace mémoire pour les processus, l'isolation des programmes et des données, le stockage virtuel, c'est-à-dire la gestion combinée du stockage externe de la mémoire), la gestion des fichiers (pour le stockage externe, externe Stockage et structure de stockage, planification du disque, etc.), gestion des tâches (perspective utilisateur. Structure intermédiaire. Fournir un environnement aux utilisateurs , Réception des tâches de l'utilisateur à exécuter par l'ordinateur), gestion des périphériques (périphériques d'E / S), gestion des interruptions, les
fonctions de gestion des erreurs dépendent les unes des autres
7, développement: fonctionnement manuel (à l'exclusion de toutes les ressources), système de traitement par lots simple (à l'exclusion de toutes les ressources), Système de traitement par lots multiprogrammes (capacité accrue, DMA apparaît, les E / S et le CPU deviennent parallèles. S'appuyer sur le mécanisme d'interruption des E / S et la mise en œuvre du DMA; conversion du CPU uniquement lorsqu'il est inactif), système de partage de temps (CPU à commutation d'heure fixe, mémoire La planification se produit. Stratégie d'écriture / relecture partielle.), UNIX (système d'exploitation à temps partagé interactif), DOS et Windows, Linux (système d'exploitation à temps partagé multi-utilisateurs et multi-tâches)
Chapitre 2 Structure du
système d'exploitation 1. Services du système d'exploitation: interface utilisateur, exécution de programme, opérations d'E / S, opérations de système de fichiers, communication, détection d'erreurs, allocation de ressources, statistiques, protection et sécurité
2. L'interpréteur de commandes est un programme spécial du système d'exploitation , Le but est d'obtenir et d'exécuter des commandes spécifiées par l'utilisateur, qui sont divisées en commandes internes et commandes externes.
3. Les utilisateurs utilisent des ordinateurs: utilisent l'interface fournie par le système d'exploitation pour écrire des programmes. L'application résout les problèmes.
4. Appels système: fonctions internes du système d'exploitation (interface du système d'exploitation)
5. Mode noyau et mode utilisateur, une sorte de conception matérielle du processeur.
PC = CS: IP CS - les deux bits les plus bas représentent 0 état du noyau, 3 états utilisateur, IP du service OS intermédiaire - décalage, registre d'instructions
6, implémentation de l'appel système (instruction d'interruption int, interruption logicielle)
écrire un paragraphe contenant int dans le programme utilisateur Code d'instruction (via la fonction de bibliothèque); OS écrit le code de gestion des interruptions pour obtenir le numéro du programme à appeler, c'est-à-dire le numéro d'appel système; OS transfère pour exécuter le code correspondant en fonction du numéro
7. Numéro d'appel système: stocké dans le registre EAX
8, trois transferts Schéma de paramètres: utilisez directement ebx, ecx, edx, jusqu'à 3 paramètres; spécifiez le bloc de mémoire, n'importe quel nombre de paramètres, vous pouvez utiliser ebx, ecx, edx deux pour spécifier l'adresse et le nombre; utilisez la pile système, n'importe quel nombre de paramètres , Le registre est disponible ou non, le nombre de paramètres peut être stocké dans la pile
9, API et appel système: l'API est encapsulée par l'appel système, facile à utiliser, bonne portabilité, l'appel système est de niveau inférieur, vous devez connaître plus de détails lors de l'utilisation
10, le type d'appels système: commande de processus, gestion de fichiers, la gestion de dispositif, des informations de maintenance, les communications
11, le programme du système: programme compris entre le système d'exploitation et l' application de l' utilisateur
12, le système d' exploitation Structure: structure simple, la structure en couches, l' architecture micro - noyau
13, la machine virtuelle
Chapitre 3 Processus
1. Concurrence: utilisez un processeur pour exécuter plusieurs programmes alternativement "simultanément", en démarrant simultanément et en exécutant alternativement, contrairement au parallèle. Le cœur de métier est que le processus peut obtenir l'UC
2. Commutation de programme de processus simultané: enregistrez d'abord le site d'exécution, puis changez de site d'exécution
3. Introduisez le processus de description du processus pour faire pivoter dynamiquement le processus d'exécution, de sorte que plusieurs programmes soient exécutés simultanément pour améliorer l'UC. Utilisation
4, caractéristiques: dynamique (cycle de vie du processus: créé par la création, exécuté par la planification, suspendu en raison du manque de ressources et mort en raison de l'achèvement ou de l'annulation), concurrence, indépendance (le système alloue des ressources) Et l'unité de base de l'ordonnancement), l'asynchronicité (les processus avancent indépendamment) et la staticité (structure de processus = segment de programme + segment de données + informations de contrôle de processus)
5. Trajectoire de processus: séquence d'instructions d'exécution de processus (PC)
6. ordonnanceur de processus : Petit système d'exploitation, la conversion du processus est convertie par le planificateur
7. État du processus: état prêt (a acquis toutes les ressources sauf le processeur), état en cours d'exécution (a acquis toutes les ressources et occupé le processeur à exécuter), état bloqué (processus en cours d'exécution, en raison de Un événement s'est produit et ne peut pas être poursuivi temporairement), nouvel état (établissement de PCB), état de sortie (processus terminé, ressources en attente Recyclage), état suspendu (introduction du stockage principal et du mécanisme d'échange de stockage externe, fondation de gestion du stockage virtuel), changements avec sa propre progression et changements des conditions externes.
8. Diagramme de changement d'état du processus
Retour d'interruption: pas lui-même interrompu, c'est un appareil externe qui génère une interruption de haute priorité et doit répondre
9. Structure des données de
processus: processus unique: image de processus, le contenu inclut le code, les données, PCB (bloc de contrôle de processus, contexte d'exécution de programme)
tous les processus Table d'index de processus (répertoire de processus, stockage de pointeurs vers la première adresse de chaque image de processus), zone de stockage d'images de processus, file d'attente de liste liée au processus (établissement de sous-état)
10. PCB: structure de données linéaire, utilisée pour décrire et enregistrer les informations de changement dynamique du processus Lorsque le système crée un processus, il définit un PCB pour un programme (y compris le segment de données). Une fois le processus terminé, le PCB est retiré et le processus meurt. Le système d'exploitation perçoit le processus en fonction du PCB. Le PCB est l'identifiant unique de l'existence du processus. Toutes les informations sur le processus sont accessibles via le PCB
11. Contenu du PCB: PID, état actuel du processus, pointeur de file d'attente de processus, plage d'adresses de programme, priorité du processus, zone de protection du champ CPU Informations de communication, contact familial (PID), liste des ressources occupées
12, principales fonctions de fonctionnement du processus: création de processus, annulation (deux stratégies: annuler uniquement un processus avec le PID spécifié, annuler le processus spécifié et ses descendants, bloquer (s'exécutera) L'état passe à l'état de blocage et la primitive de blocage est appelée par elle-même pour se terminer. Le blocage n'est bloqué qu'après le traitement des informations de l'UC), le réveil (le processus découvreur appelle la primitive de réveil pour changer l'état de blocage à l'état prêt) et le noyau implémente les divers Langage (composé de plusieurs instructions machine, utilisé pour compléter un programme d'une certaine fonction, qui est inséparable lors de l'exécution et atomique), la suspension appartient à l'ordonnancement des processus
13, la création du processus: demander un espace PCB gratuit - en fonction du processus parent Sous-processus d'initialisation des paramètres - insérer le PCB dans la file d'attente prête ou prêt à suspendre ou créer la file d'attente - retourner à l'étiquette du processus N °
14, la fonction fork (): l'enfant hérite du processus parent de la valeur actuelle du processus parent pour retourner l'identifiant de processus enfant, le processus retourne des enfants 0 erreurs (système atteint le nombre limite supérieur de processus, mémoire insuffisante) renvoie un arbre de processus négatif
15, le procédé File d'attente: les processus avec les mêmes attributs ou caractéristiques sont enregistrés dans la structure de données de la file d'attente, l'élément est PCB
16. Ordonnancement des processus: en raison de l'attente de quelque chose pour abandonner le processeur, la tranche de temps spécifiée arrive, un processus avec une priorité plus élevée apparaît et la tâche de processus est automatiquement terminée et quittée
17. Communication inter-processus IPC (le cœur de la collaboration de processus): mémoire partagée , Messagerie
