オペレーティングシステムの試験の概要

入門

コンセプト

ベア：いいえ、コンピュータシステムのソフトウェアサポート。

仮想マシン：完全なハードウェアシステム機能のソフトウェアシミュレーションは、完全に隔離された環境で、完全なコンピュータシステムを実行します。

オペレーティングシステム：ハードウェアおよびソフトウェアのリソースを管理し、制御するためのコンピュータシステム、

作業プロセスのシステムソフトウェアコンピュータ合理的な組織は、強力で、使いやすく、スケーラブルで、安全な作業環境をユーザーに提供するために、ユーザーとコンピュータの間のインタフェースがあります

オペレーティングシステムの歴史

マニュアルのステージ：入力と出力のテープやカード、CPU利用率

シングルバッチ相：ロードされたテープまたはディスクのため、通常補うために複数のジョブで構成され、動作特性に応じて周辺機器忙しいです

オンラインバッチ：紙テープ、テープ出力、CPU待ちを提出

オフラインバッチ：サテライトマシンはホストと並行して、スクラッチ・テープを担当して

チャンネル：I / Oデバイスとメモリ間のデータ転送の処理を制御するための特別な手段。チャネルは、I / OのCPU命令で実現専用命令有する並列に作業を

マルチチャネルバッチ：マルチチャンネル（メモリは、同時に複数のジョブを記憶する）、同時に、

長所：CPUとメモリの単位時間当たりの重いワークロードの利用

短所：貧しい対話（システム・エラー割り込み時）

タイムシェアリングシステム：各ユーザーがホストために占有されているように、複数のユーザーが、同じコンピュータリソースを共有する複数のプログラム、短い割り当てられたタイムスライスを共有します

リアルタイムシステム：短い応答時間、リソース使用率が低いです

汎用オペレーティングシステム：処理能力を向上させるために

コモンモード：タイムシェア/リアル（フォアグラウンド）+バッチ（バックグラウンド）

同時実行：（運転中、何も操作終了）肉眼パラレルいない、シリアル微視的

二つ以上のイベントが、同じ時間間隔内で並列に発生：同じ時間を

同期：非同期環境、並行プロセスのセットは互いの実行を待って、互いに協力します

オペレーティングシステムの種類

• •マルチチャネルバッチオペレーティングシステム（バッチ処理システム）
• •共有オペレーティングシステム（タイムシェアリングシステム）
• •RTOS（リアルタイムシステム）
• •汎用オペレーティングシステム（多目的システム）
• •シングルユーザーのオペレーティング・システム（シングルユーザシステム）
• •ネットワーク・オペレーティング・システム（ネットワークオペレーティングシステム）：ターゲットは、ネットワークサービスを提供するために、お互いに、共有リソースと通信します
• •分散オペレーティングシステム（分散オペレーティング・システム）：密結合（+メモリの複数のCPU）、ルース（1CPUメモリ+ 1）
• •マルチプロセッサ・オペレーティング・システム（マルチプロセッサシステム）

仕事で構成されています。

• 命令、データおよびオペレーションを動作させるプログラムで
• ジョブ生成制御ブロックJCB

オペレーティングシステムの機能

同時実行

共有：複数のプログラムは、オペレーティング・システムの調整および制御の下で、システムのさまざまなハードウェアおよびソフトウェアのリソースを共有しています。

複数の論理デバイスへの物理デバイス：の仮想。

不確実性

前記プログラム順序の実行

• *シーケンシャル
• *休館
• *再現性

入力と出力：

ライン入力と出力：完全な、別の入力

オフライン入力および出力：バッファメモリ（USB）+ I / O +ホスト、介入しない人工的な

直接カップリング：一般的なメモリのホスト+ + I / O、手動の介入であってもよいです

スプーリングシステム：DMA入力バッファ+チャネルや井戸、仮想ストレージ

ネットワークオンラインシステム：上記の方法でジョイント

プロセス管理

プログラム：完了するために、個々の機能を記述するために使用されるコンピュータ、および動作シーケンスの厳密な時系列上のコンピュータのコレクションの前と後の順序に従って、静的な概念。

プロセス：実行中の基本単位のリソースの割り当てと管理の同時実行のプログラム。

特徴：ダイナミック、複雑

プロセス制御PCBをブロック：フラグは、プロセスが存在するすべての情報は、システム管理プロセスを保存するために必要なデータ構造を、。

コンテンツ記述情報、制御情報、リソース管理情報、CPU保護サイト構造

プロセスコンテキスト物理的環境と総称プロセスコンテキストを実行するプロセスと呼ばれる物理エンティティのプロセスをサポートします。

オーバーヘッド：完了時間と空間のシステム管理が費やしたオペレーティングシステムプログラムを実行します。

初期

実行する準備ができÞ：プロセッサを取得するため、優先順位、タイムスライス

Þを実行する準備ができて：剥奪プロセッサ

ファイル名を指定して実行Þ待ち：I / Oを開始、リソースがありません適用されます

Þ待って準備ができて：リソースの可用性を、I / O割り込み

終了

デッドロック

こう着状態によるリソースの競合が複数のプロセスが外部の力なしで、プロセスを進めることができない、によって引き起こされます

デッドロックのために必要な条件：アプリケーションを維持するために、ノンプリエンプティブ、リソースの排他的、ループを待ちます

**処理方法：**発生：デッドロック防止 - 静的ポリシー（一方の破壊、リソース共有の実施例4つの条件）、デッドロック回避 - 動的ポリシー（割当て、動的予測）

デッドロックと回復試験を：それは発生しません。

回復デッドロック：再起動を、スレッドを終了、リソース+フォールバックプロセスを奪わ

特定のデッドロックループ（存在するそれぞれの固有の時間のためのリソースクラスのインスタンスの数が）

PV文

Pアプリケーション、Vのリリースリソース値が> 0、実行、または別のステートメントの実行を待ち

銀行家のアルゴリズム

作業の操作リソース

最大の最大のリソース制限=必要性が依然として必要+リソース割り当てられたリソースの割り当て

REQUESTリクエスト数

利用可能なリソースを使用することができます

スレッド

（詳細）ジョブスケジューリング

• 各ジョブレコードのシステムステータス。
• 実行中ジョブの一部でバックログからお選びいただけます。
• 仕事のために選択されただけでなく、実行前に準備。
• リハビリテーションの実施後、回復リソース

（中級）為替スケジューリング

状況変換

（低レベル）プロセス・スケジューリング

意味

• すべてのプロセスの記録システムの実装
• 所持プロセッサ選択プロセス
• プロセスのコンテキストスイッチを行って

チャンス

• 1）実装プロセスの終了を実行していないか、もはや何らかのイベントに実行することができます
• 2）実行中のプロセスは、P、Vプリミティブブロッキングプリミティブ（アクティブ待機）を呼び出します
• 4）I / O要求によって開始したプロセスを実行します（リソース待ち）
• 5）タイムシェアリングシステムは、シートが不足しています
• 7）就绪队列中的某个进程的优先级别高于当前执行进程的

处理机调度

调度算法

1. FCFS先来先服务
2. 轮转（分相同时间）
3. 多级反馈轮转法（分不同时间）
4. SJF优先级法（动态、静态优先数（优先数是否改变））
   1. 非剥夺式静态优先数，获得处理机的进程运行，直至终止
   2. 剥夺式动(静)态优先数获得处理机的进程运行，直至终止或更高优先级
5. 短作业优先法
6. HRN高响应比优先法（FCFS和SJF折中）

分时调度算法

1. 时限调度算法(C/T之和<=1)以较短频率程序为主
2. 频率单调调度算法（C/T之和<=n(2pow(1/n)-1)）为每一个程序分相同时间段

计算

周转时间=等待时间+执行时间

周转时间=作业完成时间—作业进入时间

带权周转时间：作业的周转时间/CPU为其提供服务的服务时间

存储管理

存储管理的功能

• 虚拟存储
• 地址变换
• 内外存数据传输的控制
• 内存的分配与回收
• 内存信息的共享与保护

分区管理

静态

动态

动态分区分配与回收算法

1. 最先适应法，最先使用前面地址
2. 最佳适应法，最先使用小空间地址
3. 最坏适应法，最先使用最大地址

优缺点

• 实现内存共享

  硬件支持少

• 内存利用率不高

  作业或进程的大小受分区控制

  无法实现区间的信息共享

覆盖和交换技术

内存扩充方法

页式管理

基本原理

进程的虚拟空间被划分成若干个长度相等的页。

分页管理的重点在于页划分后的地址变换以及页面的调入调出技术。

静态

过程：页号——页面号——相对地址——绝对地址

页表：页号、页面号

请求表：进程号、请求页面数、页面起址、页表长度、状态（是否分配）

动态

加中断位

优缺点

• 不用连续存放，解决了碎片问题

  ​ --实现了内外存的统一管理

• 要求硬件支持

  ​ --增加系统开销

  ​ --请求调页的算法如不当选择，可能抖动

  ​ --最后一页有浪费。

段式与段页式

段式结构

セグメント・テーブル（各処理A）：第一部位の端部、長さ

フリーリスト（システム）

ブロックテーブル：ブロック数、第一エンドアドレス、セグメント長

共有セグメントテーブル：

長所と短所

• そして、動的管理は、仮想現実と同じです
• 同じ機能情報端末を共有することができます
• 大規模なハードウェアオーバヘッド
• 制御領域の使用可能なメモリサイズで

ページのパラグラフ

ページの種類別セグメントの優れた式：保護と共有しやすいです

ページタイプは、優れた舞台です：「断片化」問題の解消

ページのセクション：各コースにはいくつかのセグメントで構成され、各セグメントは複数のページが含まれています