计算机操作系统原理分析范文

1、.计算机操作系统原理分析TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc256000000 计算机操作系统原理分析 PAGEREF _Toc256000000 h 1 HYPERLINK l _Toc256000002 1.第1章：引论 PAGEREF _Toc256000002 h 7 HYPERLINK l _Toc256000003 1.1.1.1 操作系统的概述 PAGEREF _Toc256000003 h 7 HYPERLINK l _Toc256000004 1.1.1.1.1.1 计算机系统的组成 PAGEREF _Toc256000004 h 8 HYPERL

2、INK l _Toc256000005 1.1.2.1.1.2 操作系统的定义 PAGEREF _Toc256000005 h 11 HYPERLINK l _Toc256000006 1.1.3.1.1.3 计算机系统的层次结构 PAGEREF _Toc256000006 h 11 HYPERLINK l _Toc256000007 1.2.1.2 操作系统的形成 PAGEREF _Toc256000007 h 14 HYPERLINK l _Toc256000008 1.2.1.1.2.1 操作系统形成与发展的主要因素 PAGEREF _Toc256000008 h 15 HYPERLIN

3、K l _Toc256000009 1.2.2.1.2.2 多道程序设计与操作系统 PAGEREF _Toc256000009 h 15 HYPERLINK l _Toc256000010 1.2.3.1.2.3 操作系统的发展 PAGEREF _Toc256000010 h 16 HYPERLINK l _Toc256000011 1.3.1.3 操作系统的基本类型 PAGEREF _Toc256000011 h 16 HYPERLINK l _Toc256000012 1.3.1.1.3.1 批处理系统及其特征 PAGEREF _Toc256000012 h 16 HYPERLINK l

4、_Toc256000013 1.3.2.1.3.2 分时系统及其特征 PAGEREF _Toc256000013 h 19 HYPERLINK l _Toc256000014 1.3.3.1.3.3 实时系统及其特征 PAGEREF _Toc256000014 h 21 HYPERLINK l _Toc256000015 1.4.1.4 计算机操作系统的研究内容 PAGEREF _Toc256000015 h 22 HYPERLINK l _Toc256000016 1.4.1.1.4.1 操作系统理论 PAGEREF _Toc256000016 h 22 HYPERLINK l _Toc25

5、6000017 1.4.2.1.4.2 操作系统软件 PAGEREF _Toc256000017 h 23 HYPERLINK l _Toc256000018 1.4.3.1.4.3 操作系统的主要功能 PAGEREF _Toc256000018 h 24 HYPERLINK l _Toc256000019 2.第2张： 操作系统的接口 PAGEREF _Toc256000019 h 25 HYPERLINK l _Toc256000020 2.1.2.1 操作系统内核 PAGEREF _Toc256000020 h 25 HYPERLINK l _Toc256000021 2.1.1.操作系

6、统软件的核心部分称为内核 PAGEREF _Toc256000021 h 25 HYPERLINK l _Toc256000022 2.1.2.2.1.1 处理器指令及工作模式 PAGEREF _Toc256000022 h 25 HYPERLINK l _Toc256000023 2.1.3.2.1.2 操作系统内核 PAGEREF _Toc256000023 h 26 HYPERLINK l _Toc256000024 2.2.2.2 操作系统的启动 PAGEREF _Toc256000024 h 29 HYPERLINK l _Toc256000025 2.2.1.2.2.1 固件及其基

7、本功能 PAGEREF _Toc256000025 h 29 HYPERLINK l _Toc256000026 2.2.2.2.2.2 基本输入/输出系统BIOS PAGEREF _Toc256000026 h 30 HYPERLINK l _Toc256000027 2.2.3.2.2.3 可扩展固件接口 PAGEREF _Toc256000027 h 31 HYPERLINK l _Toc256000028 2.2.4.2.2.4 操作系统的启动 PAGEREF _Toc256000028 h 32 HYPERLINK l _Toc256000029 2.3.2.3 操作系统的用户接口

8、PAGEREF _Toc256000029 h 32 HYPERLINK l _Toc256000030 2.3.1.2.3.1 命令接口 PAGEREF _Toc256000030 h 33 HYPERLINK l _Toc256000031 2.3.2.2.3.2 程序接口及系统调用 PAGEREF _Toc256000031 h 34 HYPERLINK l _Toc256000032 2.3.3.2.3.3 UNIX的用户接口 PAGEREF _Toc256000032 h 35 HYPERLINK l _Toc256000033 3.第3章：处理器管理 PAGEREF _Toc256

9、000033 h 38 HYPERLINK l _Toc256000034 3.1.3.1 系统的工作流程 PAGEREF _Toc256000034 h 38 HYPERLINK l _Toc256000035 3.1.1.3.1.1 程序及其特点 PAGEREF _Toc256000035 h 39 HYPERLINK l _Toc256000036 3.1.2.3.1.2 顺序执行的工作方式及特征 PAGEREF _Toc256000036 h 39 HYPERLINK l _Toc256000037 3.1.3.3.1.3 并发执行的工作方式及特征 PAGEREF _Toc256000

10、037 h 40 HYPERLINK l _Toc256000038 3.2.3.2 进程的概念 PAGEREF _Toc256000038 h 42 HYPERLINK l _Toc256000039 3.2.1.3.2.1 进程的定义 PAGEREF _Toc256000039 h 42 HYPERLINK l _Toc256000040 3.2.2.3.2.2 进程的主要特征 PAGEREF _Toc256000040 h 43 HYPERLINK l _Toc256000041 3.3.3.3 进程的动态性 PAGEREF _Toc256000041 h 45 HYPERLINK l

11、_Toc256000042 3.3.1.3.3.1 进程的基本状态 PAGEREF _Toc256000042 h 45 HYPERLINK l _Toc256000043 3.3.2.3.3.2 基本状态的转换关系 PAGEREF _Toc256000043 h 47 HYPERLINK l _Toc256000044 3.4.3.4 进程管理的主要功能 PAGEREF _Toc256000044 h 48 HYPERLINK l _Toc256000045 3.4.1.3.4.1 进程控制块及组成 PAGEREF _Toc256000045 h 48 HYPERLINK l _Toc256

12、000046 3.4.2.3.4.2 PCB队列 PAGEREF _Toc256000046 h 53 HYPERLINK l _Toc256000047 3.4.3.3.4.3 进程管理的主要功能 PAGEREF _Toc256000047 h 55 HYPERLINK l _Toc256000048 3.5.3.5 进程的控制 PAGEREF _Toc256000048 h 55 HYPERLINK l _Toc256000049 3.5.1.3.5.1 原语 PAGEREF _Toc256000049 h 56 HYPERLINK l _Toc256000050 3.5.2.3.5.2

13、进程控制的含义 PAGEREF _Toc256000050 h 57 HYPERLINK l _Toc256000051 3.5.3.3.5.3 进程的创建 PAGEREF _Toc256000051 h 57 HYPERLINK l _Toc256000052 3.5.4.3.5.4 进程的撤销 PAGEREF _Toc256000052 h 60 HYPERLINK l _Toc256000053 3.5.5.3.5.5 进程的阻塞 PAGEREF _Toc256000053 h 61 HYPERLINK l _Toc256000054 3.5.6.3.5.6 进程的唤醒 PAGEREF

14、_Toc256000054 h 62 HYPERLINK l _Toc256000055 3.6.3.6 进程同步 PAGEREF _Toc256000055 h 63 HYPERLINK l _Toc256000056 3.6.1.3.6.1 并发进程的关系 PAGEREF _Toc256000056 h 64 HYPERLINK l _Toc256000057 3.6.2.3.6.2 间接制约与互斥关系 PAGEREF _Toc256000057 h 64 HYPERLINK l _Toc256000058 3.6.3.3.6.3 直接制约与同步关系 PAGEREF _Toc2560000

15、58 h 66 HYPERLINK l _Toc256000059 3.6.4.3.6.4 进程同步机制 PAGEREF _Toc256000059 h 67 HYPERLINK l _Toc256000060 3.6.5.3.6.5 互斥关系与加锁机制 PAGEREF _Toc256000060 h 67 HYPERLINK l _Toc256000061 3.6.6.3.6.6 信号量机制与互斥关系 PAGEREF _Toc256000061 h 69 HYPERLINK l _Toc256000062 3.6.7.3.6.7 信号量机制与同步关系 PAGEREF _Toc25600006

16、2 h 71 HYPERLINK l _Toc256000063 3.6.8.3.6.8 生产者/消费者问题 PAGEREF _Toc256000063 h 72 HYPERLINK l _Toc256000064 3.6.9.3.6.9 读者/写者问题 PAGEREF _Toc256000064 h 72 HYPERLINK l _Toc256000065 3.7.3.7 进程通信 PAGEREF _Toc256000065 h 72 HYPERLINK l _Toc256000066 3.7.1.3.7.1 进程通信的概念 PAGEREF _Toc256000066 h 73 HYPERL

17、INK l _Toc256000067 3.7.2.3.7.2 进程通信方式 PAGEREF _Toc256000067 h 75 HYPERLINK l _Toc256000068 3.7.3.3.7.3 消息缓冲通信的设计和实现 PAGEREF _Toc256000068 h 76 HYPERLINK l _Toc256000069 3.7.4.3.7.4 UNIX 消息队列通信略过 PAGEREF _Toc256000069 h 82 HYPERLINK l _Toc256000070 3.7.5.3.7.5 信箱通信的设计实现 PAGEREF _Toc256000070 h 82 HY

18、PERLINK l _Toc256000071 3.8.3.8 线程 PAGEREF _Toc256000071 h 82 HYPERLINK l _Toc256000072 3.8.1.3.8.1 线程的引入 PAGEREF _Toc256000072 h 82 HYPERLINK l _Toc256000073 3.8.2.3.8.2 线程与进程的关系 PAGEREF _Toc256000073 h 84 HYPERLINK l _Toc256000074 3.8.3.3.8.3 线程的类型 PAGEREF _Toc256000074 h 85 HYPERLINK l _Toc256000

19、075 3.8.4.3.8.4 线程的常用细化方法 PAGEREF _Toc256000075 h 87 HYPERLINK l _Toc256000076 3.8.5.3.8.5 JAVA 线程及控制实例 PAGEREF _Toc256000076 h 92 HYPERLINK l _Toc256000077 4.第4章：处理器调度 PAGEREF _Toc256000077 h 92 HYPERLINK l _Toc256000078 4.1.4.1 操作系统中的调度 PAGEREF _Toc256000078 h 92 HYPERLINK l _Toc256000079 4.1.1.4.

20、1.1 调度的定义 PAGEREF _Toc256000079 h 93 HYPERLINK l _Toc256000080 4.1.2.4.1.2 操作系统中的调度 PAGEREF _Toc256000080 h 94 HYPERLINK l _Toc256000081 4.1.3.4.1.3 调度的性能指标 PAGEREF _Toc256000081 h 97 HYPERLINK l _Toc256000082 4.2.4.2 作业调度 PAGEREF _Toc256000082 h 98 HYPERLINK l _Toc256000083 4.2.1.4.2.1 作业状态 PAGEREF

21、 _Toc256000083 h 98 HYPERLINK l _Toc256000084 4.2.2.4.2.2 作业调度的功能 PAGEREF _Toc256000084 h 101 HYPERLINK l _Toc256000085 4.2.3.4.2.3 作业调度算法 PAGEREF _Toc256000085 h 102 HYPERLINK l _Toc256000086 4.2.4.4.2.4 作业调度算法例子 PAGEREF _Toc256000086 h 104 HYPERLINK l _Toc256000087 4.3.4.3 进程调度 PAGEREF _Toc2560000

22、87 h 104 HYPERLINK l _Toc256000088 4.3.1.4.3.1 进程调度的含义 PAGEREF _Toc256000088 h 105 HYPERLINK l _Toc256000089 4.3.2.4.3.2 基础调度的功能 PAGEREF _Toc256000089 h 105 HYPERLINK l _Toc256000090 4.3.3.4.3.3 进程调度的方式 PAGEREF _Toc256000090 h 107 HYPERLINK l _Toc256000091 .4.3.4 进程调度算法 PAGEREF _Toc256000091 h 107 H

23、YPERLINK l _Toc256000092 4.3.5.4.3.5 实时系统的进程调度算法 PAGEREF _Toc256000092 h 107 HYPERLINK l _Toc256000093 4.4.4.4 死锁问题 PAGEREF _Toc256000093 h 108 HYPERLINK l _Toc256000094 4.4.1.4.4.1 死锁的含义 PAGEREF _Toc256000094 h 109 HYPERLINK l _Toc256000095 4.4.2.4.4.2 死锁的解决方法 PAGEREF _Toc256000095 h 110 HYPERLINK

24、l _Toc256000096 4.4.3.4.4.3 死锁预防 PAGEREF _Toc256000096 h 111 HYPERLINK l _Toc256000097 4.4.4.4.4.4 死锁避免 PAGEREF _Toc256000097 h 113 HYPERLINK l _Toc256000098 4.4.5.4.4.5 死锁检测与恢复 PAGEREF _Toc256000098 h 115 HYPERLINK l _Toc256000099 5.第5章：存储器管理 PAGEREF _Toc256000099 h 117 HYPERLINK l _Toc256000100 5.

25、1.存储器 管理： PAGEREF _Toc256000100 h 117 HYPERLINK l _Toc256000101 5.1.1.程序运行需要两个最基本的条件,一个是程序要占有足够的主存储空间,另一个是得到处理器,并且首先要得到足够的主存储空间。 PAGEREF _Toc256000101 h 118 HYPERLINK l _Toc256000102 5.1.2.操作： PAGEREF _Toc256000102 h 118 HYPERLINK l _Toc256000103 5.2.5.1 存储管理概述 PAGEREF _Toc256000103 h 118 HYPERLINK

26、l _Toc256000104 5.2.1.5.1.1 计算机系统的存储器类型 PAGEREF _Toc256000104 h 119 HYPERLINK l _Toc256000105 5.2.2.5.1.2 虚拟地址和物理地址 PAGEREF _Toc256000105 h 128 HYPERLINK l _Toc256000106 5.2.3.5.1.3 重定位 PAGEREF _Toc256000106 h 129 HYPERLINK l _Toc256000107 5.2.4.5.1.4 存储管理的目的 PAGEREF _Toc256000107 h 131 HYPERLINK l

27、_Toc256000108 5.2.5.5.1.5 存储管理的主要功能 PAGEREF _Toc256000108 h 131 HYPERLINK l _Toc256000109 5.2.6.5.1.6 存储管理的方法 PAGEREF _Toc256000109 h 133 HYPERLINK l _Toc256000110 5.3.5.2 单一连续区存储管理 PAGEREF _Toc256000110 h 135 HYPERLINK l _Toc256000111 5.3.1.5.2.1 基本思想 PAGEREF _Toc256000111 h 136 HYPERLINK l _Toc256

28、000112 5.3.2.5.2.2 主要特点 PAGEREF _Toc256000112 h 136 HYPERLINK l _Toc256000113 5.4.5.3 固定分区存储管理 PAGEREF _Toc256000113 h 136 HYPERLINK l _Toc256000114 5.4.1.5.3.1 基本思想 PAGEREF _Toc256000114 h 137 HYPERLINK l _Toc256000115 5.4.2.5.3.2 实现关键 PAGEREF _Toc256000115 h 137 HYPERLINK l _Toc256000116 5.4.3.5.3

29、.3 主要特点 PAGEREF _Toc256000116 h 137 HYPERLINK l _Toc256000117 5.5.5.4 可变分区存储管理 PAGEREF _Toc256000117 h 138 HYPERLINK l _Toc256000118 5.5.1.5.4.1 基本思想 PAGEREF _Toc256000118 h 139 HYPERLINK l _Toc256000119 5.5.2.5.4.2 实现关键 PAGEREF _Toc256000119 h 139 HYPERLINK l _Toc256000120 5.5.3.5.4.3 主要特点 PAGEREF

30、_Toc256000120 h 139 HYPERLINK l _Toc256000121 5.5.4.5.4.4 分区管理总结 PAGEREF _Toc256000121 h 139 HYPERLINK l _Toc256000122 5.5.5.5.4.5 兑换和覆盖 PAGEREF _Toc256000122 h 139 HYPERLINK l _Toc256000123 5.6.5.5 分页存储管理 PAGEREF _Toc256000123 h 139 HYPERLINK l _Toc256000124 5.6.1.5.5.1 基本思想 PAGEREF _Toc256000124 h

31、 139 HYPERLINK l _Toc256000125 5.6.2.5.5.2 静态分页的实现关键 PAGEREF _Toc256000125 h 139 HYPERLINK l _Toc256000126 5.6.3.5.5.3 静态分页的特点及效率的改进 PAGEREF _Toc256000126 h 139 HYPERLINK l _Toc256000127 5.6.4.5.5.4 虚拟存储器思想 PAGEREF _Toc256000127 h 140 HYPERLINK l _Toc256000128 5.6.5.5.5.5 动态分页 PAGEREF _Toc256000128

32、h 140 HYPERLINK l _Toc256000129 5.6.6.5.5.6 请求分页的实现关键 PAGEREF _Toc256000129 h 140 HYPERLINK l _Toc256000130 5.6.7.5.5.7 分页存储管理的主要特点 PAGEREF _Toc256000130 h 140 HYPERLINK l _Toc256000131 5.7.5.6 分段存储管理 PAGEREF _Toc256000131 h 140 HYPERLINK l _Toc256000132 5.7.1.5.6.1 基本思想 PAGEREF _Toc256000132 h 140

33、HYPERLINK l _Toc256000133 5.7.2.5.6.2 硬件基础 PAGEREF _Toc256000133 h 140 HYPERLINK l _Toc256000134 5.7.3.5.6.3 实现关键 PAGEREF _Toc256000134 h 140 HYPERLINK l _Toc256000135 5.7.4.5.6.4 分段与分页的区别 PAGEREF _Toc256000135 h 140 HYPERLINK l _Toc256000136 5.7.5.5.6.5 主要特点 PAGEREF _Toc256000136 h 140 HYPERLINK l

34、_Toc256000137 5.8.5.7 段页式存储管理 PAGEREF _Toc256000137 h 140 HYPERLINK l _Toc256000138 5.8.1.5.7.1 基本思想 PAGEREF _Toc256000138 h 141 HYPERLINK l _Toc256000139 5.8.2.5.7.2 实现关键 PAGEREF _Toc256000139 h 142 HYPERLINK l _Toc256000140 5.8.3.5.7.3 主要特点 PAGEREF _Toc256000140 h 142 HYPERLINK l _Toc256000141 6.第

35、6章：文件系统 PAGEREF _Toc256000141 h 142 HYPERLINK l _Toc256000142 6.1.6.0：简介 PAGEREF _Toc256000142 h 142 HYPERLINK l _Toc256000143 6.1.1.计算机操作系统除了实现对处理器、主存储器等重要硬件资源的管理之外,还需要对软件资源的管理。 PAGEREF _Toc256000143 h 143 HYPERLINK l _Toc256000144 6.1.2.软件资源是以数据的形式存在的,程序本身是一种数据,程序的运行就是对数据的加工、处理过程,运行结果也是以数据的形式表现出来的

36、。 PAGEREF _Toc256000144 h 143 HYPERLINK l _Toc256000145 6.1.3.大量数据的快速处理的计算机的主要功能之一。 PAGEREF _Toc256000145 h 143 HYPERLINK l _Toc256000146 6.1.4.概述： PAGEREF _Toc256000146 h 143 HYPERLINK l _Toc256000147 6.2.6.1 文件系统概述 PAGEREF _Toc256000147 h 144 HYPERLINK l _Toc256000148 6.2.1.6.1.1 文件系统的引入 PAGEREF _

37、Toc256000148 h 144 HYPERLINK l _Toc256000149 6.2.2.6.1.2 文件及分类 PAGEREF _Toc256000149 h 145 HYPERLINK l _Toc256000150 6.2.3.6.1.3 文件系统及其主要功能 PAGEREF _Toc256000150 h 148 HYPERLINK l _Toc256000151 6.3.6.2 文件的逻辑结构 PAGEREF _Toc256000151 h 149 HYPERLINK l _Toc256000152 6.3.1.1 流式文件 PAGEREF _Toc256000152 h

38、 149 HYPERLINK l _Toc256000153 6.3.2.2 记录式文件 PAGEREF _Toc256000153 h 150 HYPERLINK l _Toc256000154 6.4.6.3 文件的物理结构 PAGEREF _Toc256000154 h 150 HYPERLINK l _Toc256000155 6.4.1.6.3.1 文件存储方式 PAGEREF _Toc256000155 h 151 HYPERLINK l _Toc256000156 6.4.2.6.3.2 文件存储介质 PAGEREF _Toc256000156 h 151 HYPERLINK l

39、 _Toc256000157 6.4.3.6.3.3 物理结构分类 PAGEREF _Toc256000157 h 153 HYPERLINK l _Toc256000158 6.5.6.4 文件目录管理 PAGEREF _Toc256000158 h 155 HYPERLINK l _Toc256000159 6.5.1.6.4.1 文件控制块 PAGEREF _Toc256000159 h 155 HYPERLINK l _Toc256000160 6.5.2.6.4.2 文件目录及其结构 PAGEREF _Toc256000160 h 156 HYPERLINK l _Toc256000

40、161 6.6.6.5 文件存储空间管理 PAGEREF _Toc256000161 h 157 HYPERLINK l _Toc256000162 6.6.1.6.5.1 磁盘存储管理方法 PAGEREF _Toc256000162 h 157 HYPERLINK l _Toc256000163 6.6.2.6.5.2 空闲块成组连接法 PAGEREF _Toc256000163 h 157 HYPERLINK l _Toc256000164 6.7.6.6. 文件使用 PAGEREF _Toc256000164 h 158 HYPERLINK l _Toc256000165 6.7.1.6

41、.6.1 文件系统的命令接口 PAGEREF _Toc256000165 h 158 HYPERLINK l _Toc256000166 6.7.2.6.6.2 文件的系统调用 PAGEREF _Toc256000166 h 159 HYPERLINK l _Toc256000167 6.7.3.6.6.3 利用文件通信及其同步控制 PAGEREF _Toc256000167 h 159 HYPERLINK l _Toc256000168 6.8.6.7 文件的共享 PAGEREF _Toc256000168 h 160 HYPERLINK l _Toc256000169 6.8.1.6.7.

42、1 文件共享文法 PAGEREF _Toc256000169 h 160 HYPERLINK l _Toc256000170 6.8.2.6.7.2 基本文件目录法 PAGEREF _Toc256000170 h 160 HYPERLINK l _Toc256000171 6.8.3.6.7.3 文件共享语义 PAGEREF _Toc256000171 h 161 HYPERLINK l _Toc256000172 6.9.6.8 文件的安全性 PAGEREF _Toc256000172 h 161 HYPERLINK l _Toc256000173 6.9.1.6.8.1 文件保护及主要方法

43、 PAGEREF _Toc256000173 h 162 HYPERLINK l _Toc256000174 6.9.2.6.8.2 文件保密及主要方法 PAGEREF _Toc256000174 h 162 HYPERLINK l _Toc256000175 6.9.3.6.8.3 BLP安全模型 PAGEREF _Toc256000175 h 164 HYPERLINK l _Toc256000176 6.9.4.6.8.4 Bila安全模型 PAGEREF _Toc256000176 h 164 HYPERLINK l _Toc256000177 7.第7章：设备管理 PAGEREF _

44、Toc256000177 h 164 HYPERLINK l _Toc256000178 7.1.7.1 设备管理概述 PAGEREF _Toc256000178 h 165 HYPERLINK l _Toc256000179 7.1.1.7.1.1 设备分类 PAGEREF _Toc256000179 h 165 HYPERLINK l _Toc256000180 7.1.2.7.1.2 设备独立性 PAGEREF _Toc256000180 h 168 HYPERLINK l _Toc256000181 7.1.3.7.1.3 设备管理的主要功能 PAGEREF _Toc256000181

45、 h 168 HYPERLINK l _Toc256000182 7.2.7.2 I/O控制方式 PAGEREF _Toc256000182 h 169 HYPERLINK l _Toc256000183 7.2.1.7.2.1 程序查询方式 PAGEREF _Toc256000183 h 169 HYPERLINK l _Toc256000184 7.2.2.7.2.2 中断方式 PAGEREF _Toc256000184 h 170 HYPERLINK l _Toc256000185 7.2.3.7.2.3 DMA方式 PAGEREF _Toc256000185 h 170 HYPERLI

46、NK l _Toc256000186 7.2.4.7.2.4 通道方式 PAGEREF _Toc256000186 h 170 HYPERLINK l _Toc256000187 7.3.7.3 设备分配 PAGEREF _Toc256000187 h 170 HYPERLINK l _Toc256000188 7.3.1.7.3.1 设备管理的数据结构 PAGEREF _Toc256000188 h 170 HYPERLINK l _Toc256000189 7.3.2.7.3.2 设备分配原则 PAGEREF _Toc256000189 h 170 HYPERLINK l _Toc2560

47、00190 7.3.3.7.3.3 设备分配 PAGEREF _Toc256000190 h 170 HYPERLINK l _Toc256000191 7.3.4.7.3.4 设备分配的安全性 PAGEREF _Toc256000191 h 170 HYPERLINK l _Toc256000192 7.4.7.4 缓冲技术 PAGEREF _Toc256000192 h 170 HYPERLINK l _Toc256000193 7.4.1.7.4.1 缓冲及其引入的目的 PAGEREF _Toc256000193 h 171 HYPERLINK l _Toc256000194 7.4.2

48、.7.4.2 缓冲类型 PAGEREF _Toc256000194 h 171 HYPERLINK l _Toc256000195 7.4.3.7.4.3 缓冲池管理 PAGEREF _Toc256000195 h 171 HYPERLINK l _Toc256000196 7.5.7.5 磁盘驱动调度 PAGEREF _Toc256000196 h 171 HYPERLINK l _Toc256000197 7.5.1.7.5.1 磁盘I/O操作的时间组成 PAGEREF _Toc256000197 h 171 HYPERLINK l _Toc256000198 7.5.2.7.5.2 磁盘

49、驱动调度 PAGEREF _Toc256000198 h 171 HYPERLINK l _Toc256000199 7.5.3.7.5.3 移臂调度算法 PAGEREF _Toc256000199 h 171.第1章：引论1.1 操作系统的概述1.1.1 计算机系统的组成硬件中央处理器CPU存储器主存储器内存/主存辅助存储器硬盘外围设备主板键盘显示器等软件系统软件应用软件1.1.2 操作系统的定义1 管理计算机系统的硬件和软件2 控制计算机系统的工作流程3 为其它软件和用户提供安全、方便的运行、操作环境4 提高计算机系统的效率1.1.3 计算机系统的层次结构1 系统及其体系结构生态系统2 计

50、算机系统的层次结构层层次结构是若干个层层组成的,层是具有独立功能和模块或部件接口层与层之间的关系通过接口实现,一个层向外提供一组接口,其他的层通过这些接口使用层的功能单向依赖在层次结构系统中,各个层从低到高的排列。一般的,一个层只能使用比他更低的层的接口。层与层之间的这种规定称为层的单向依赖性隐藏性一个层通过接口使用底层的功能,所以,它只需要了解相关层的接口,而对于层内部的设计、实现细节则不闭关心。上面的这一个特性,称为隐藏性也称为透明性3 操作系统在计算机系统中的地位和作用操作系统是对硬件层的第一次扩充,同时又作为其它软件运行和用户操作基础。1.2 操作系统的形成1.2.1 操作系统形成与发

51、展的主要因素硬件软件应用1.2.2 多道程序设计与操作系统1 并发执行与多道程序设计1.2.3 操作系统的发展1 个人微型计算机操作系统2 网络操作系统3 分布式操作系统1.3 操作系统的基本类型1.3.1 批处理系统及其特征基本概念作业、作业步、作业流作业是由作业步组成的一批作业 可以 称为 作业流程序员和操作员批处理系统的用户分为程序员和操作员程序员的任务是根据需求设计算法、选择程序设计语言,编写程序,并且需要准备过程中的数据操作员的任务是负责计算机系统的运行和维护作业控制语言和作业说明书程序卡片和读卡机脱机批处理系统的工作方式提交后备执行完成联机批处理系统与SPOOLing系统略过批处理

52、系统的特征1 批量处理,方便操作2 自动执行,资源利用率高3 缺少人-机交互能力,不便于调试程序1.3.2 分时系统及其特征1 工作方式分时系统是由一台主计算机连接多个终端构成的一个系统2 特征1 同时性2 独立性3 及时性4 交互性1.3.3 实时系统及其特征工作方式更多的要求了结果的正确性,跟时间实时过程控制系统实时信息处理系统特征高及时性,高可用性1.4 计算机操作系统的研究内容1.4.1 操作系统理论计算机的工作方式计算机系统的工作方式是执行程序指令 的方式,其中包括处理器的工作流程、处理器与计算机系统其他部件的协作方式处理器 与设备I/O操作协作方式,目标：提高计算机系统资源的利用率

53、使用方式目标：尽可能的方便用户操作管理、控制的原理和方法1.4.2 操作系统软件概念： 操作系统软件就是依据操作系统理论,对指定计算机系统实现管理的一组程序和数据集合。1.4.3 操作系统的主要功能1 用户接口及作业管理2 处理器管理3 存储器管理4 文件系统5 设备管理第2张： 操作系统的接口2.1 操作系统内核操作系统软件的核心部分称为内核2.1.1 处理器指令及工作模式处理指令特权指令非特权指令工作模式核心态用户态2.1.2 操作系统内核内核的主要组成1 与硬件密切相关的操作2 关键数据结构如：控制块、信号量、页表3 基本中断处理程序4 使用频繁的功能模块提高系统性能内核的基本特点常驻内

54、存在计算机启动过程中,操作系统的装载程序自动从磁盘指定位置把操作系统内核的程序和数据装入内存的特定区域,并初始化个数据结构的值。内核的大部分程序和数据,在计算机启动成功后,一直保留在内存中,直到关机为止。运行在核心态系统空间和用户空间2.2 操作系统的启动2.2.1 固件及其基本功能操作系统的启动需要依赖一组特殊的软件,称为系统固件,简称固件。通常固件程序放到只读的ROM芯片中固件的基本功能是在计算机开机启动是的基本硬件资源检查、诊断、装入操作系统的引导程序。固件： 是硬件平台与操作系统之间的接口2.2.2 基本输入/输出系统BIOS简介： 基本输入/输出系统 ,是存储在只读存储器芯片中的一组

55、程序和数据的统称,也称为ROM BIOS1 BIOS的基本组成1 POST自检程序2 基本启动程序3 基本硬件驱动程序及其中断处理程序2 磁盘分区低级格式化扇区的标识和故障检查建立磁盘的设备信息分区3 主引导记录Master Boot Record ,MBR 512 字节。2.2.3 可扩展固件接口EFI2.2.4 操作系统的启动系统配置内核的装入和初始化用户登录2.3 操作系统的用户接口2.3.1 命令接口外部命令特点：有对应的程序文件内部命令基本菜单2.3.2 程序接口及系统调用什么是系统调用系统调用 内部会进入 到 核心态访管中断系统调用的实现过程系统调用与一般用户子程序的区别2.3.3

56、 UNIX的用户接口UNix系统创造了软件历史上的一个奇迹没钱,没人,还能做的这么好特点1实现了分时、多用户、多任务,加快了计算机作为学习、科研实验工具的发展进程。2丰富的shell命令,命令拼写简介,操作方便,同时可面向shell编程3系统调用功能强大,结构性好、效率高,使用灵活。4创造性地提出了流式文件,为系统的可移植性建立了基础5良好的文件目录结构,支持大文件的管理、存储速度快、文件系统可靠。6同时实现了多种通信机制,如消息队列、管道通信、共享存储区通信、信号量机制等。7采用交换技术和请求分页虚拟存储技术管理主存储器,提高主存储器的利用率。8内核由C语言编写,系统不仅拥有更高的性能,也易

57、于移植9采取的用户权限及存取控制方法实现了信息安全发展IBM 公司 的AIXSun公司的Solaris伯克利大学BSD命令接口Unix的命令接口成为shell命令,程序接口为系统调用。shell命令多达两三百个,使用简单、灵活。这里介绍一些常用Shell命令的基本使用方式基本命令vi编辑器C语言编译第3章：处理器管理3.1 系统的工作流程3.1.1 程序及其特点1 顺序性2 可再现性3.1.2 顺序执行的工作方式及特征1 封闭性不必担心申请的资源被其它程序占用缺点：资源利用率低2 可再现性相同的输入,得到相同的结果优点：不需要额外的控制就可以保证程序正确的执行3.1.3 并发执行的工作方式及特

58、征宏观多道程序同时在运行,表现为多任务。微观多道程序又是轮流交替地在处理器上执行。由于只有一个处理器,一个处理器任何时刻至多只能执行一条指令,这条指令只能属于一道程序。所以,微观上上任何时刻至多只有一道程序真正在运行之中。并发执行并没有破坏程序的顺序性的特点,因为在多道程序的轮流交替执行的过程中,对于一道程序而言,处理器仍然按照程序的指令顺序依次追条依次地执行,只是这道程序在处理器上的执行被分割为多个时间段,表现为停停走走的过程。并发程序的复杂性复杂性不可再现性相互制约注意： 并发程序 跟 并行程序3.2 进程的概念3.2.1 进程的定义一道程序在一个数据集上的一次执行过程,称为一个进程.3.

59、2.2 进程的主要特征5大特性：动态性、并发性、独立性、结构性、和异步性动态性从产生、发展、消亡的过程。并发性并发进程独立性进程是操作系统分配资源的基本单位,一个进程的程序和数据只能由该进程本身访问。结构性不同进程具有相同的属性,操作系统经过抽象,概括后,可以形成一个相对固定的格式即数据结构,用于表示一个进程,这个数据结构就是进程控制块PCBPCB Process Control Block异步性随时创建新的进程3.3 进程的动态性3.3.1 进程的基本状态运行进程正在占用CPU运行就绪等待分配给CPU,已经准备好了。阻塞等待其它选择,跳过cpu3.3.2 基本状态的转换关系图：3.4 进程管

60、理的主要功能3.4.1 进程控制块及组成1 基本描述信息部分进程名进程的名称,通常是用程序文件名表示。进程标识符进程标识符由操作系统自动生成,pid是唯一的,可以用于区别进程。这里所说的Pid唯一性,是指同一台计算机,在一次开机后,关机之前期间的所有的进程的pid各不相同。用户标识创建进程的用户标识进程状态表示进程当前的状态还有其它信息,如父进程等。2 管理信息部分简介：主要对进程运行过程中所需要的资源等信息进行登记。1 程序和数据的地址进程对应的程序和数据的地址,与采用那种主存储器管理方法有关,如页表起始地址、长度、或分区起始地址及长度,或分区号等。2 I/O操作相关参数在进程I/O操作时需