计算机科学概论 9.1分
读书笔记 操作系统层
john_wang

操作系统

操作系统的角色

应用软件(application software):帮助我们解决现实世界问题的程序。
系统软件(system software):管理计算机系统并与硬件进行交互的程序。
操作系统(operatin system):管理计算机资源并为系统交互提供界面的系统软件。
计算机硬件是靠电线连接的,初始时永久性存储器(ROM)中存有一小组系统指令。这些指令将从二级存储器(通常是硬件)中载入大部分系统软件。最终将载入操作系统的所有关键元素,执行启动程序,提供用户界面,系统就准备就绪了。这个过程叫做——引导计算机。
配置可以为双引导或多引导系统。

内存、进程和CPU管理

多道程序设计(mulyiprogramming):同时在主存中驻留多个程序,由它们竞争CPU的技术。
内存管理(memory management):了解主存中载有多少个程序以及它们的位置的动作。
进程(process):程序执行过程中的动态表示法。
进程管理(process management):了解活动进程的信息的动作。
CPU调度(CPU schduling):确定主存中的哪个进程可以访问CPU以便执行的动作。

批处理

分时操作

分时系统(timesharing):多个交互用户同时共享CPU时间的系统。
虚拟机(virtual machine):分时系统创建的每个用户都由专有机器的假象。
主机(mainframe):一个大型的多用户计算机,通常与早期的分时系统相关。
哑终端(dumb terminal):在早期的分时系统中用户用于访问主机的一套显示器和键盘。

其他OS要素

实时系统(real-time system):应用程序的特性决定了响应时间至关重要的系统。
响应时间(response time):收到信号和生成相应之间的延迟时间

内存管理

逻辑地址(logical address):对一个存储值得引用,是相对于引用它的程序的。

物理地址(physical address):主存储器设备中的真实地址。

地址联编(address binding):逻辑地址和物理地址间的映射。

单块内存管理

单块内存管理(single contiguous memory management):把应用程序载入一段连续的内存区域的内存管理方法。

分区内存管理

有两种划分内存的方法————固定分区法和动态分区法
固定分区法:主存将被划分为特定数目的分区。这些分区的大小不一定要相同,但在操作系统初始引导时它们的大小就固定了。作业将被载入空间足够容纳它的分区。OS具有一个地址表,存放了每个分区的起始地址。
动态分区法:将根据程序的需要创建分区。初始时,主存将被看做一个大的空白分区。当载入程序时,将从主存划分出一块刚好能容纳程序的空间,留下一块新的、小一些的空白分区,以便之后供其他程序使用。操作系统将维护一个分区信息表,不过在动态分区中,地址信息会随着程序的载入和清除而改变。
基址寄存器(base register):存放当前分区的起始地址的寄存器。
界限寄存器(bounds register):存放当前分区的长度的寄存器。

页式内存管理

页式内存管理法(paged memory technique):把进程划分为大小固定的页,载入内存时存储在帧中的内存管理方法。
帧(frame):大小固定的一部分主存,用于存放进程页。
页(page):大小固定的一部分进程,存储在内存帧中。
页映射表(page map table,PMT):操作系统用于记录页和帧之间的关系的表。
请求分页(demand paging):页式内存管理法的扩展,只有当页面被引用(请求)时才会被载入内存。
页面交换(page swap):把一个页面从二级存储设备载入内存通常会使另一个页面从内存中删除。
虚拟内存(virtual memory):由于真个程序不必同时处于内存而造成的程序大小没有限制的假象。
系统颠婆(thrashing):频繁的页面交换造成的低效处理。

进程管理

进程状态

进程状态(process state):在操作系统的管理下,进程历经的概念性阶段。

进程控制块

进程控制块(process control block):操作系统管理进程信息使用的数据结构。
上下文切换(context switch):当一个进程移出CPU,另一个进程取代它时发生的寄存器信息交换。

CPU调度

非抢先调度(nonpreemptive scheduling):当当前执行的进程自愿放弃了CPU时发生的CPU调度。
抢先调度(preemptive scheduling):当操作系统决定照顾另一个进程,抢占当前执行进程的CPU资源时发生的CPU调度。
周转周期(turnaround time):从进程进入准备就绪状态到它完成之间的时间间隔,是评估CPU调度算法的标准之一。
先到先服务
在先到先服务(FCFS)调度方法中,进程按照它们到达准备就绪状态的顺序转移到CPU。FCFS调度是非抢先的。一旦进程获得了CPU的访问权,那么除非它自动请求转入等待状态(如请求其他进程正在使用的设备),否则将一直占用CPU。
最短作业优先
最短作业优先(SJN)CPU调度算法将查看所有处于准备就绪状态的进程,分派一个具有最短服务时间的。和FCFS一样,它通常被实现为非抢先算法。
循环调度法
CPU的循环调度法将把处理时间平均分配给所有准备就绪的进程。该算法将建立单独的时间片(或时间两字),即在每个进程被抢占并返回准备就绪状态之前收到的时间量。被抢占的进程最终会得到其他的CPU时间片。这个过程将持续到进程得到了所需的全部时间从发而终止了为止。
时间片(time slice):在CPU循环调度算法中分配给每个进程的时间量。
注意,循环调度算法是抢先得。时间片到期,进程就会强制移出CPU,即从运行状态转移到准备就绪状态。
0
《计算机科学概论》的全部笔记 4篇
豆瓣
免费下载 iOS / Android 版客户端