操作系统原理复习说明ppt课件.pptx

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1、期末复习操作系统原理苏曙光.软件学院.华中科技大学2操作系统的整体概念第01章操作系统概述第02章操作系统逻辑结构第03章用户界面操作系统四个核心功能/模块第04,05,06章进程管理/死锁/处理机调度第07章存储管理第08章设备管理第09章文件系统苏曙光.软件学院.华中科技大学3问题：CPU和外设经常交替处于空闲状态,硬件资源被浪费。提高资源使用效率提高系统交互性能第01章操作系统概述主要内容操作系统产生的起因操作系统发展历史操作系统的定义操作系统的功能操作系统的特性计算机硬件系统的四个典型阶段1946－19

2、55电子管时代1955－1965晶体管时代1965－1980集成电路时代1980－至今大规模集成电路操作系统的四个典型阶段手工操作：无操作系统40年代单道批处理系统50年代多道批处理系统60年代初分时系统60年代中定义：一个大型系统程序。它负责计算机的全部软、硬件资源的分配，调度；控制和协调并发活动；实现信息存取和保护。提供用户接口，供用户使用使用和控制计算机，为用户提供工作环境。简而言之管理并调度计算机资源为用户提供友好接口和服务处理机管理存储器管理设备分配文件管理并发性同时处理多个活动的能力共享性对多个并发

3、活动提供资源共享不确定性具有处理突发随机事件的能力苏曙光.软件学院.华中科技大学4第01章操作系统概述重点内容操作系统每个发展阶段的特点单道批处理的特点脱机、联机多道批处理多道程序设计技术的特点多道程序充分利用CPU，提高CPU利用率中断和通道两个技术分时系统的概念和三个特点多路，独占，交互苏曙光.软件学院.华中科技大学5第02章操作系统逻辑结构本章主要学习内容操作系统的逻辑结构分层的逻辑结构虚拟机概念每层都可以看成是上一层的虚拟机基本硬件结构CPU的态存储器定时器中断整体式结构层次结构客户/服务器结构根据对资

4、源和机器指令的使用权限，对处理机工作状态的描述:核态，管态，用户态三级：Cache－内存－外存中断实质：交换指令执行地址和处理器状态苏曙光.软件学院.华中科技大学6第03章用户界面主要内容操作系统的生成操作系统的启动运行用户程序的过程操作系统的用户界面系统功能调用重点操作系统启动过程系统调用机制LINUX系统调用的实现组装和生成操作系统的过程系统启动过程：POST－BootSector（引导程序）—把OS核心装入内存—运行。操作系统核心：引导程序：启动程序：用户与计算机交流的外部机制。操作界面（又称操作命令）系

5、统功能调用界面(简称系统调用)1、概念：用户使用操作系统预先准备好的功能调用请求操作系统提供服务。2、调用方式：SVCN[隐式，显式]3、系统调用的执行过程【中断过程】4、LINUX系统调用的处理过程【六步】5、特点：和普通函数的比较苏曙光.软件学院.华中科技大学7第04章进程管理主要内容程序顺序执行和并发执行进程的基本概念进程的控制临界资源和临界区进程的同步和互斥信号量和P,V操作进程间通信线程重点临界资源和临界区的概念进程的同步和互斥PV操作的定义和应用苏曙光.软件学院.华中科技大学8第05章死锁何为死锁死

6、锁的起因、必要条件和解决策略死锁的预防死锁的避免死锁的检测死锁的恢复重点死锁的必要条件静态资源分配法有序资源分配法苏曙光.软件学院.华中科技大学9第06章进程调度本章主要学习内容进程调度的概念典型调度算法重点典型的调度算法苏曙光.软件学院.华中科技大学10第04,05,06章进程管理/死锁/处理机调度程序顺序/并发执行进程自身的特性：概念，特点，状态控制原语进程之间制约关系：互斥，同步同步机制的要求：原语，进程的有条件运行互斥的基本解决：临界资源，临界区，锁访问临界区的原则互斥同步统一解决：P-V操作进程之间的

7、通信进程间争夺资源：死锁合理的进程调度：调度算法线程的概念和特点，调度单位，资源分配单位死锁的概念，2个原因，4个必要条件，解决死锁的四个方法，静态资源分配，有序资源分配苏曙光.软件学院.华中科技大学11信号灯和PV操作信号灯的概念信号灯的数据结构和特点P-V操作的定义和算法P-V解决互斥和同步问题经典同步问题苏曙光.软件学院.华中科技大学12P-V操作解决合作进程同步的总结(1)对逻辑顺序的同步问题，主要涉及进程间相互协同工作：等待相关协作进程完成某个操动作。信号量：每个进程一个（同步进程），初值为0。P操作

8、：等待时阻塞自己。V操作：被所等待的进程唤醒。对共享资源的同步问题（即互斥问题），主要涉及资源分配和释放：进程所等待的资源被其他进程释放成为可用。信号量：每类资源一个，初值=资源的数量。P操作：资源分配机构。信号量非正，进程被阻塞。V操作：资源释放机构。信号量非正，唤醒某一进程。苏曙光.软件学院.华中科技大学13P-V操作解决合作进程同步的总结(2)信号量的物理含义：S>0表示有S个资