第10章 操作系统
10.1 操作系统的角色
- 应用软件：帮助我们解决现实世界问题的程序。
- 系统软件：管理计算机系统并与硬件进行交互的操作。
- 操作系统：管理计算机资源并为系统交互提供界面的系统软件。
- 一般的交互系统：硬件→其他系统软件→操作系统→应用软件→人类用户→人类用户 硬件→操作系统→人类用户
- 引导（booting)：初始载入永久性的储存器，后这些指令从二级储存器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。
10.1.1 内存、进程与cpu管理
- 多道程序设计（multiprogramming)：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 scheduling）：确定主存中的哪个进程可以访问CPU以便执行的动作。
10.1.2 批处理
早期计算机系统的操作员扮演的角色正是现代操作系统软件所做的。
10.1.3 分时（timesharing）
- 分时系统允许多个用户同时与计算机进行交互。
- 在分时系统中每个用户都不必主动竞争资源，每个用户都有自己的虚拟机（vitural machine）。
- 分时（timesharing）：多个交互用户同时共享CPU时间的系统。
- 虚拟机：分时系统创建的每个用户都有专有机器的假象。
- 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）：在早期分时系统中用户用于访问主机的一套显示器的键盘。
10.1.4 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（reponse time）：收到信号和生成响应之间的延迟时间。
10.2 内存管理
- 逻辑地址（logical address）：对一个储存值的引用，是相对于引用它的程序的。
- 物理地址（physical address）：主储存设备中的真实地址。
- 地址连编（address binding）：逻辑地址和物理地址间的映射。
10.2.1 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。
10.2.2 分区内存管理
- 固定分区法（fixed-partition technique）：把内存分成特定数目的分区以载入程序的内存管理方法。
- 动态分区法（dynamic-partition technique）：根据容纳程序的需要对内存分区的内存管理方法。
- 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。
10.2.3 页式内存管理
- 页式内存管理 需要 跟踪分配的内存，还要解析地址。
- 页式内存管理法（paged memory technique）：把进程划分为大小固定的页，载入内存时储存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，储存在内存帧中。
- 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，只有当前页面被引用（请求）时才会被载入内存。
- 页面交换（page swap）：把一个页面从二级储存设备载入内存，通常会使另一个页面从内存中删除。
- 虚拟内存（vitural memory'）：由于整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。
- 系统颠簸（thrashing）：连续的页面交换造成的低效处理。
10.3 进程管理
10.3.1 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。
10.3.2 进程控制块
- 进程控制块（Process Control Block，PCB）：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。
10.4 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而抢占当前执行进程的CPU自愿时发生的CPU调度。
- 周转周期（turnaround time）：从进程进入准备就绪状态到它最终完成之间的时间间隔，是评估CPU调度算法的标准。
10.4.1 先到先服务（FCFS）
进程按照他们到达运行状态的顺序转移到CPU，一旦进程获得了CPU的访问权，那么除非它强制请求转入等待状态，否则将一直占用CPU。
10.4.2 最短作业优先
将查看所有处于准备就绪状态的进程，并分派一个具有最短服务时间的。通常被实现为非抢先算法。
10.4.3 轮询法
- 时间片（time slice）：在CPU轮询算法中分配给每个进程的时间量。
第11章 文件系统和目录
11.1 文件系统
- 文件（file）：数据的有名集合，用于组织二级储存设备。
- 文件系统（file system）：操作系统为它管理的文件提供的逻辑视图。
- 目录（directory）：文件的有名分组。
- 文本文件（text file）：包含字符的文件。
- 二进制文件（binary file）：包含特定格式的数据的文件，要求给位串一个特定的解释。
11.1.2 文件类型
- 文件类型（file type）：文件（如Java程序和Microsoft文档）中存放的关于类型的信息。
- 文件扩展名（file extension）：文件名中说明文件类型的部分。
11.1.3 文件操作
11.1.4 文件访问
- 顺序文件访问（sequential file access）：以线性方式访问文件中的数据的方法。
- 直接文件访问（direct file access）：通过指定逻辑记录编号直接访问文件中的数据。
11.1.5 文件记录
11.2 目录
11.2.1目录树
- 目录树（directory tree）：展示文件系统的嵌套目录组织的结构。
- 根目录（root directory）：包含其他所有目录的最高层目录。
- 工作目录（working directory）：当前活动的子目录。
11.2.2路径名
- 路径（path）：文件或子目录在文件系统中的位置的文本名称。
- 绝对路径（absolute path）：从根目录开始，包括所有后继子目录的路径。
- 相对路径（relative path）：从当前工作目录开始的路径。
11.3 磁盘调度
磁盘调度（disk scheduling）：决定先满足哪个磁盘I/O请求的操作。
浙公网安备 33010602011771号