1.3オペレーティングシステムの概要

第1章オペレーティングシステムの概要
1.ステータス:他のすべてのソフトウェアの下でシステムハードウェアに近い、他のソフトウェアの共通環境
2.定義:システムソフトウェア、コンピューターで実行されているプログラム(通常はカーネルと呼ばれる)、その他のプログラムは、システムプログラムとアプリケーションプログラムです
。3。機能:コンピューターハードウェアとソフトウェアのリソースマネージャー。ユーザーは、システムハードウェアとソフトウェアのインターフェイスを使用します(2つの方法:システムコマンドとシステムコール)。これらは拡張マシン/仮想マシンです
。4。機能:同時実行性、共有、ランダム性
5.目標:利便性(OSの根本的な原因はコンピューターが使いやすいことです)、効果的(コンピューターシステムリソースの効果的な使用)、拡張性(新しい機能の拡張)
6、機能:プロセス管理(プロセッサ、割り当てのスケジューリング、リサイクル、再配布の場合)、ストレージ管理(メモリ、プロセスのメモリ領域の割り当てと解放、プログラムとデータの分離、仮想ストレージ、つまりメモリ外部ストレージの複合管理)、ファイル管理(外部ストレージの場合、外部ストレージとストレージ構造、ディスクスケジューリングなど)、ジョブ管理(ユーザーの視点。中間構造。ユーザーに環境を提供する)、コンピューターで実行されるユーザーのタスクの受信)、デバイス管理(I / Oデバイス)、割り込み処理、エラー処理
機能は相互に依存します
7、開発:手動操作(すべてのリソースを除く)、単純なバッチ処理システム(すべてのリソースを除く)、マルチプログラムバッチ処理システム(容量の増加、DMAが表示され、I / OとCPUが並列になります。I/ O割り込みメカニズムとDMA実装に依存します。CPU変換はアイドル時のみ)、タイムシェアリングシステム(固定時間切り替えCPU、メモリ)スケジューリングが発生します。部分的な書き込み/読み取りの戦略。)、UNIX(対話型タイムシェアリングオペレーティングシステム)、DOSおよびWindows、Linux(マルチユーザー、マルチタスクタイムシェアリングオペレーティングシステム)

第2章オペレーティングシステムの構造
1.オペレーティングシステムサービス:ユーザーインターフェース、プログラム実行、I / O操作、ファイルシステム操作、通信、エラー検出、リソース割り当て、統計、保護、セキュリティ
2.コマンドインタープリターはOSの特別なプログラムです、ユーザー指定のコマンドを取得して実行することを目的としています。これらのコマンドは、内部コマンドと外部コマンドに分かれています。3。
ユーザーはコンピューターを使用します。OSが提供するインターフェースを使用してプログラムを記述します。アプリケーションが問題を解決します
。4。システムコール:オペレーティングシステムの内部関数(OSインターフェース)
5.カーネルモードとユーザーモード。一種のプロセッサハードウェア設計。
PC = CS:IP CS-最下位の2ビットは0カーネル状態、3ユーザー状態、中間OSサービスIP-オフセット、命令レジスタ
6、システムコールの実装(割り込み命令int、ソフト割り込み)
は、ユーザープログラムにintを含む段落を書き込みます命令コード(ライブラリ関数を使用)、OSは割り込み処理コードを記述して、呼び出されるプログラムの番号、つまりシステムコール番号を取得します。OSは番号
7 に従って対応するコードを実行するために転送します。システムコール番号:レジスタEAX
8に格納され、3つの転送パラメータスキーム:ebx、ecx、edx、最大3つのパラメータを直接使用、メモリブロック、任意の数のパラメータを指定、ebx、ecx、edxを任意の2つを使用してアドレスと番号を指定、システムスタック、任意の数のパラメータを使用、レジスターは使用可能かどうか、パラメーターの数はスタック
9、APIおよびシステムコールに格納できます:APIはシステムコールによってカプセル化され、使いやすく、移植性が高く、システムコールは低レベルです。使用するときは詳細を知る必要があります
10、システムコールの種類:プロセス制御、ファイル管理、デバイス管理、保守情報、通信
11、システムプログラム:オペレーティングシステムおよびユーザアプリケーションプログラムとの間の範囲
12、オペレーティング・システム 構造:シンプルな構造、積層構造、マイクロカーネルアーキテクチャ
13は、仮想マシン

第3章プロセス
1.同時実行性:CPUを使用して、複数のプログラムを交互に「同時に」実行します。並行して開始するのではなく、同時に開始して交互に実行します。同時実行により効率を向上できます。コアは、プロセスがCPUを取得できることです
。2。プロセスプロセスの同時切り替え:実行サイトを最初に保存し、次に実行サイトを切り替えます
3.プロセス記述プロセスを導入して、実行プロセスを動的にローテーションし、複数のプログラムを同時に実行してCPUを向上させます。使用率
4、特性:動的(プロセスライフサイクル:作成によって作成され、スケジューリングによって実行され、リソース不足のために中断され、完了またはキャンセルのために停止しました)、同時実行性、独立性(システムがリソースを割り当てる)そして、スケジューリングの基本単位)、非同期性(プロセスは独立して進行します)、および静的性(プロセス構造=プログラムセグメント+データセグメント+プロセス制御情報)
5.プロセス軌道:プロセス実行命令シーケンス(PC)
6.プロセススケジューラ:小規模なOS、プロセス変換はスケジューラーによって変換されます
。7。プロセスのステータス:準備完了状態(プロセッサーを除くすべてのリソースを取得済み)、実行状態(すべてのリソースを取得してプロセッサーを実行するために占有)、ブロック状態(プロセスが実行されているため、期限切れ)イベントが発生し、一時的に続行できない)、新しい状態(PCB確立)、終了状態(プロセスが終了した、リソースが保留中)リサイクル)、一時停止状態(メインストレージと外部ストレージの交換メカニズム、仮想ストレージ管理基盤の導入)、独自の進行状況と外部条件の変化によって変化します。
8.プロセス状態変化図

割り込みリターン:それ自体は割り込みされず、優先度の高い割り込みを生成して応答する必要があるのは外部デバイスです
。9。プロセスデータ構造:
単一プロセス:プロセスイメージ、コンテンツにはコード、データ、PCB(プロセス制御ブロック、プログラム実行コンテキスト)
すべてのプロセス:プロセスインデックステーブル(プロセスディレクトリ、各プロセスイメージの最初のアドレスへのポインターを格納)、プロセスイメージストレージエリア、プロセスリンクリストキュー(サブ状態の確立)
10、PCB:線形データ構造、プロセスの動的変更情報の記述と記録に使用システムがプロセスを作成すると、プログラム用のPCB(データセグメントを含む)が設定され、プロセスが完了すると、PCBが取り消​​されてプロセスが終了します。OSはPCBに基づいてプロセスを認識します。PCBはプロセスの存在を示す一意の識別子です。プロセスに関するすべての情報はPCBを介してアクセスできます
。11。PCBコンテンツ:PID、プロセスの現在の状態、プロセスキューポインター、プログラムアドレス範囲、プロセスの優先順位、CPUフィールド保護領域、通信情報、家族の連絡先(PID)、占有リソースのリスト
12、プロセス操作の主な機能:プロセスの作成、キャンセル(2つの戦略:指定されたPIDを持つプロセスのみをキャンセルする、指定されたプロセスとその子孫をキャンセルする、ブロック(実行されます)状態がブロッキング状態に変更され、ブロッキングプリミティブが単独で呼び出されて完了します。ブロッキングは、CPU情報処理後にのみブロックされ、ウェイクアップ(検出プロセスがウェイクアッププリミティブを呼び出してブロッキング状態をレディ状態に変更します)し、カーネルがさまざまなプリミティブを実装します。言語(いくつかの機械語命令で構成され、特定の機能のプログラムを完了するために使用されます。これは実行中に不可分であり、アトミックです)、中断はプロセススケジューリングに属します
13、プロセスの作成:親プロセスに従って無料のPCBスペースを申請しますパラメータ初期化サブプロセス-PCBをレディキューに挿入するか、サスペンドまたはキューを作成する準備ができました-プロセスラベルに戻る
14、フォーク()関数は:子供が子プロセスIDを返すために、親プロセスの現在の値の親プロセスを継承し、子プロセスリターン0エラー(システムは、プロセスの上限数、メモリ不足に達し)、負のプロセスツリー返し
15を、工程キュー:同じ属性または特性を持つプロセスがキューデータ構造に保存されます。要素はPCBです。
16.プロセススケジューリング:CPUをあきらめるのを待つため、指定されたタイムスライスが到着し、優先度の高いプロセスが表示され、プロセスタスクは自動的に終了して終了し
ます。 、メッセージング

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転載: blog.csdn.net/weixin_46250218/article/details/105646694