操作系统原理

操作系统原理

什么是操作系统

多进程结构是操作系统的基本图谱

• 对应 CPU 和 内存

文件操作视图也是操作系统的基本图谱

• 对应 IO ，磁盘 ，文件

进程与线程

进程的协作 和信号量

负号 表示 有几个被阻塞，p表示测试需要睡眠，v表示需要增加

内存管理

进程的地址

CPU在取指的时候，需要把逻辑地址变成物理地址，基地址放在PCB是在每次载入内存改变的。

分段和段表(LDT)

程序被载入内存时，是被分段载入的。

为进程的所有段建立了一个段表，用来找到物理地址

内存分区和分页

把分段进程装入内存需要在内存进行分区，为了解决内存分区产生的 内存碎片，引出了 分页

分页

把物理内存进行 分页 分，分成一页一页。把段打散装进每一页。 每一个进程形成一个页表

多级页表和快表

页太小，会导致页表太大。

解决： 提供多级页表和快表。

段页结合---虚拟内存

段面向用户，页面向硬件。

内存换入与换出

虚拟内存比物理内存大 ，就需要内存换入与换出。

IO和外设

都是三点：

• CPU发送指令(读或者写)到外设
• 外设发送中断指令
• 同一的文件视图接口(open ,write , read ,close)

磁盘

生磁盘

即CPU直接操作磁盘

文件到熟磁盘

即os建立了一个中间映射，映射了从文件字符流到磁盘的盘块号

目录和文件系统

将整个磁盘通过os抽象成为一个 树（即文件系统）