第10章オペレーティングシステム
10.1オペレーティングシステムの役割
- アプリケーションソフトウェア（アプリケーションソフトウェア）：私たちは、プログラムの中で、現実世界の問題を解決するのに役立ちます。
- システム・ソフトウェア（システムソフトウェア）：システム管理コンピュータのハードウェアとプログラムと対話します。
- OS（オペレーティングシステム）：コンピュータリソースの管理とシステムと対話するためのインタフェースを提供するソフトウェアシステム。
- コンピュータに2つの以上のオペレーティングシステム、オペレーティングシステムの起動を選択することができていて、このような構成と呼ばれるデュアルブートまたはブート。しかし、いずれの時間は制御コンピュータで唯一のオペレーティングシステムがあります。
10.1.1メモリ、CPUおよびプロセス管理
マルチプログラミング（マルチプログラミングは）：複数のプログラムは、彼らの競争によって、メインメモリに同時にCPU技術を常駐します。
メモリ管理（メモリ管理）：どのように多くが含まれているメインメモリにアクションプログラムだけでなく、その場所を理解しています。
プロセス（プロセス）：動的表現におけるプログラムの実行。
プロセス管理（プロセス管理）：アクティブなプロセス情報の行動を理解します。
CPUスケジューリング（CPUスケジューリング）：アクションを実行できるようにCPUにメインメモリアクセスを処理するかを決定します。
オペレーティングシステム自体のプログラムは、メモリおよびその他のシステムソフトウェアやOSのプロセスの管理と保守を持つアプリケーションではそうも、実行する必要があります。OSのCPUのCPUの実行は、他の手順を実行することですので、我々はまた、キューにOSのCPU処理が競合する必要があります。
10.1.2バッチ
- プログラムの配信では、ユーザは、システムソフトウェアのための命令またはプログラムを実行するために必要な他のリソースの別のセットを提供する必要があります。一緒にシステムプログラムや命令は、と呼ばれる仕事を。
- 今、このシステムでは、システムであり、用語「バッチ」、ユーザーとせずにプログラムやシステムリソースの実行と共同でプログラム間の相互作用。現代のオペレーティングシステムのバッチのコンセプトは、ユーザーが大規模な処理プログラムまたは対話型プログラムのセットを制御するためのバッチファイルとしてOSコマンドのセットを定義することができます。
10.1.3共有
- タイムシェア（タイムシェアリング）：複数の対話式ユーザーが同時にシステムCPU時間を共有します。
- VM（仮想マシン）：各ユーザーが独自のタイムシェアリングシステムは、マシンの錯覚を作成しました。
- ホスト（メインフレーム）：大規模マルチユーザ・コンピュータ、通常早いタイムシェアリングシステムに関連します。
- ダム端末（ダム端末）：ホストのディスプレイとキーボードをアクセスするためのユーザーのための早期のタイムシェアリングシステムでは。
- 各ホスト上のユーザーが実行ログオンプロセスを表現。
OS 10.1.4の他の要素
- ミニコンピュータ特別な設置スペースは、タイムシェアリングシステムとなっ基盤となるハードウェアプラットフォーム。
- マイコン使用して、初めての単一集積チップを CPUとしては、実際のコンピュータになるにつながった机の上に置くことができるパーソナルコンピュータ（PC）アイデア（ワークステーション）です。
- リアルタイムシステム（リアルタイムシステム）：アプリケーションの性質は、決定の応答時間クリティカルなシステムを。
- 応答時間（応答時間）：受信信号と、応答生成する遅延時間。
10.2メモリ管理
- ので環境マルチプログラミング、すなわち、メインメモリに同時に複数のプログラムが存在し、オペレーティングシステムは、次の技術を使用しなければならない：
1.メモリ内のどの位置のプログラムの常駐を追跡し、どのように存在する
2ロジックプログラムは実メモリのアドレスにアドレス - どのように私が使用してどのようなアドレスを知っています：2つのアドレスを使用します
論理アドレス（論理アドレス）：格納された値を参照し、それは基準に対するプログラムです。
物理アドレス（物理アドレス）：主記憶装置における実アドレス。
- 結合アドレス（アドレスがバインディング）：論理アドレスと物理アドレスとの間のマッピング。
10.2.1モノリシックメモリ管理
- モノリシックメモリ管理（SINGLE連続したメモリ管理）：連続したメモリ領域をロードするメモリ管理アプリケーション。
- 生成するには、物理アドレスを限り、論理アドレスでのプログラムに加えて、メインメモリ内の物理開始アドレスをすることができます。
- ただ、プログラムを知っている先頭アドレスを、論理アドレスを物理アドレスに変換することが可能です。
- モノリシックメモリ管理方法の利点：実装と管理が非常にシンプル。
- 短所：メモリ空間とCPU時間の大きな無駄。
10.2.2パーティションのメモリ管理
- メソッド固定パーティション（パーティション固定技術は）：メモリは有人メモリ管理プログラム内のパーティションの特定の数に分割されます。
- 動的分割方法（ダイナミックパーティション法）：メモリパーティションに従ってメモリ管理方法は、プログラムを収容する必要があります。
- ベースレジスタ（ベースレジスタ）：現在のレジスタは、パーティションの開始アドレスを格納します。
- （境界レジスタ）レジスタを制限：現在のパーティションを格納するレジスタの長さ。
- 新しいプログラムのためには、パーティションに割り当てられなければならない方法であって、
最初の一致十分に大きい第一のプログラムのパーティションに割り当てられ、そこに収容します。
ベストマッチ、すなわち、そこに収容可能な最小のパーティション割り当て手順。
最悪の試合、それを分割するためのプログラムを収容するために最大のことを割り当てられています、。 - 、ジョブは、大きな空のパーティションを作成するために、動的パーティション内のメモリに移動させることができます。このプロセスは呼ばれる圧縮。
10.2.3ページメモリ管理
- 欠点：メモリの割り当てを追跡するために、だけでなく、アドレスを解決する必要がある、オペレーティングシステムを与えることは、負担の多くを追加します。
- 長所：プロセスは必要ありませんその後、連続したメモリ空間に保存されている、プロセスは大きな空きスペースを探していますが、十分に小さいメモリを見つけることが問題に変換されます。
- ページメモリ管理方法（ページメモリ技術）：コースは、固定サイズのページに分割され、メモリ管理方法メモリをフレームに格納されている場合有人。
- フレーム（フレーム）：メインメモリの固定部のサイズ、プロセス・ページを記憶します。
- ページ（ページ）：プロセスの固定サイズの部分、メモリフレームに格納されています。
- ページマッピングテーブル（表地図ページ、PMT） ：オペレーティングシステムテーブルのレコードとページフレーム間の関係について。
- 論理アドレスを表します。<ページ番号、オフセット>
- 有効な論理アドレスの二種類：1が交差境界のプロセスでは、1フレームのサイズよりも大きいオフセットされます。
- デマンドページング（デマンドページング）：ページが参照されているだけ増設のページメモリ管理方法、（リクエスト）がメモリにロードされます。
- ページスワップ（スワップページ）：ページに、他のページは、通常、メモリに二次記憶装置からメモリから削除されます。
- 仮想メモリ（仮想メモリ）：プログラム全体をメモリ内にある必要はありませんので、同時には何のプログラムサイズの制限のような錯覚を起こしませんでした。
- スラッシング（スラッシング）：頻繁にページスワップによる非効率的なプロセス。
10.3プロセス管理
10.3.1プロセスステータス
- プロセス状態（Proccess状態）：オペレーティング・システムの管理では、後工程の概念段階。
- 各状態は異なる事が起こった：
1. 作成し、ステージを、新しいプロセスを作成します。
2. 準備状態、プロセスが実装に障害物を持っていません。
3. ファイル名を指定して実行状態、現在のプロセスの下でのプロセスは、CPUによって実行されます。
4. 待ち状態のプロセスがある（CPUリソースを除く）は、リソースを待つ処理中です。
5. の状態の終了その実施状況が完了している、プロセスは、もはや有効ではありません。
10.3.2プロセス制御ブロック
- プロセス制御ブロック（ブロック制御処理）：プロセス情報によって使用されるOSのデータ構造。
- コンテキスト切り替え（コンテキスト・スイッチ）：プロセスは、CPU、置換発生他の交換処理を除去する際の情報を登録します。
10.4 CPUスケジューリング
- CPUスケジューリングは、操作へのプロセスの準備状態にあるかを決定することです。
- ノンプリエンプティブスケジューリング（ノンプリエンプティブスケジューリング）：現在実行中のプロセスが自発的にCPUスケジューリングをあきらめる時にCPUを発生します。
- プリエンプティブスケジューリング（プリエンプティブスケジューリング）：CPUのスケジューリングの決定オペレーティングシステムが別のプロセスの世話をし、CPUリソースの発生の実装の現在のプロセスを先取りするとき。
- 売上高の期間（ターンアラウンドタイム）：レディ状態のプロセスからの最終的な完成、査定標準CPUスケジューリングアルゴリズムの間の時間間隔に。
10.4.1は先着順（FCFS）
- スケジューリング方法は、ノンプリエンプティブ。プロセスがCPUへのアクセスを獲得したら、それは待機状態に強制されない限り、その要求は、それ以外の場合は、常にCPUを占有します。
10.4.2最初の最短の仕事
- 最初の最短の仕事（SJN）は、 CPUスケジューリングアルゴリズムは、プロセスの即応のすべての状態を見て、サービスを割り当てる最短時間を持っています。そしてFCFS、それはノンプリエンプティブなアルゴリズムであるとして。
10.4.3ポーリング方法
- CPUポーリング方法は、同様にすべての準備を処理するための処理時間が配布されます。
- タイムスライス（スライス時間）：CPUポーリングアルゴリズムの各プロセスに割り当てられた時間の量。
- ポーリングアルゴリズムがある先制。
- これはおそらく、すべての操作は、として認識されている最も広く使用されている、一般的なサポートで最も公平の方法。
第11章ファイルシステムとディレクトリ
11.1ファイルシステム
- ファイル（ファイル）：データセットを既知の、二次記憶装置組織。
- ファイルシステム（ファイルシステム）：そのオペレーティング・システム・ファイルの管理が提供する論理ビューを。
- ディレクトリ（ディレクトリ）：ファイルグループを-known。
- 文書は、のように見ることができるビット列、バイト列、行またはレコード配列配列。
11.1.1テキストファイルとバイナリファイル
- テキストファイル（テキストファイル）：ファイルの文字が含まれています。バイト文字データはASCIIまたはUnicode文字セットです。
- バイナリ（バイナリファイル）：ファイルには、特定のデータ・フォーマットが含まれている、それが具体的に説明するビット列を必要とします。
11.1.2ファイルの種類
- ファイルタイプ（ファイルタイプ）に保存されている（例えばJavaやマイクロソフトの文書など）のファイルの種類に関する情報：
- ファイルの拡張子（ファイルの拡張子）：文書の一部にファイル名を入力します。
11.1.3ファイル操作
- 支援するために、オペレーティング・システムでは、ファイルに次の操作を実行できます。
1.ファイルを作成します
。2.削除ファイル
3.ファイルを開くには
、ファイルを閉じて
原稿から読み取ったデータ5.
6.ファイルに書き込まれたデータを
7.再配置可能なファイル現在のファイルポインタ
8は、データはファイルの末尾に追加された
9ファイルの削除（その内容を削除）
10リネーム・ファイル
11のファイルコピー
11.1.4ファイルアクセス
- シーケンシャルファイルアクセス（シーケンシャルファイルアクセス）：直線的にデータファイルにアクセスする方法。
- 直接ファイルアクセス（ダイレクトアクセスファイル）：論理レコードを指定して、ファイル内のデータへの方法No.直接アクセス。
11.1.5ファイル保護
- マルチユーザーシステムでは、文書の重要性は、優位性を保護します。合法的なファイルアクセスがのオペレーティングシステムであることを確認してください責任。
11.2内容
- ほとんどのオペレーティングシステムは、ファイルとディレクトリを表します。カタログファイルは、ディレクトリ内の他のファイルのデータに格納されています。
11.2.1ツリー
- ディレクトリツリー（ディレクトリツリー）：ファイルシステムの組織化ネストされたディレクトリの構造を示しています。
- ルートディレクトリ（ルートディレクトリ）：最高レベルのディレクトリには、他のすべてのディレクトリが含まれています。
- 作業ディレクトリ（作業ディレクトリ）：現在の活動のサブディレクトリ。
11.2.2パス名
- パス（パス）：ファイルシステム内の場所のテキストファイルやサブディレクトリ名。
- 絶対パス（絶対パス）：後続のすべてのパスのサブディレクトリを含む、ルートディレクトリから開始します。
- 相対パス（相対）：現在の作業ディレクトリからのパス。
11.3ディスクスケジューリング
- 最も重要な二次記憶装置は、ディスクドライブです。
- 実際には、または二次記憶装置からの転送が主なボトルネック一般的なコンピュータシステムであることを証明しています。
- ディスクスケジューリング（ディスクスケジューリング）：判定動作ディスクI / O要求が満たさ最初です。
11.3.1 FCFSスケジューリングディスク（FCFS）
- 注文要求でそれらを処理することは到着し、ヘッドの現在位置を考慮していません。
11.3.2最短時間ディスクスケジューリング優先法（SSTF）を求めます
- すべての未処理の要求を満たすために可能な限り小さく頭を移動させることにより。
- 餓死：初期の要求が満たさことはありません。
11.3.3 SCANディスクスケジューリング
- これは、方法のみならず、垂直方向に移動可能なディスクスケジューリング方法ではなく、ヘッド軸、ディスクのエッジに移動し、再度移動させ、したがって、ハブとディスクの縁部との間で前後に移動します。