软件设计师培训软件设计师培训.ppt

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1、软件设计师培训——操作系统3.操作系统知识大纲要求：操作系统的内核（中断控制）、进程、线程概念处理机管理（状态转换、共享与互斥、分时轮转、抢占、死锁）存储管理（主存保护、动态连接分配、分段、分页、虚存）设备管理（I/O控制、假脱机）文件管理（文件目录、文件组织、存取方法、存取控制、恢复处理）作业管理（作业调度、作业控制语言（JCL）、多道程序设计）汉字处理，多媒体处理，人机界面网络操作系统和嵌入式操作系统基础知识操作系统的配置3.1操作系统的基本概念操作系统的定义能有效地组织和管理系统中的各种软、硬件资源，合理地组织计算机系统工作流程，控制程序的执行，

2、并且向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。硬件资源：包括CPU，存储器，输入/输出资源等物理设备。软件资源：以文件形式保存在存储器上的程序和数据等信息。操作系统的2个重要作用:(1)通过资源管理提高计算机系统的效率(2)改善人机界面，向用户提供友好的工作环境操作系统的4个特征(1)并发性：计算机系统存在着许多并发执行的活动P1C1I1I2C2P2I1I2I3I4C1C2C3C4P1P2P3P4(2)共享性：系统中各个并发活动要共享计算机系统中的各种软，硬件资源。(3)虚拟性：虚拟是操作系统中的重要特征，所谓虚拟就是把物理上的一台设备变成逻辑上的多台

3、设备。(4)不确定性(异步性)：指进程的执行顺序和执行时间及执行结果的不确定性。操作系统的5大管理功能(1)进程管理(2)存储管理(3)设备管理(4)文件管理(5)作业管理基本概念多道程序设计原理：在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，它们在管理程序的控制下相互穿插地运行，共享CPU和外设等资源。程序：具有特定功能的一组指令集合，它指出了处理器执行操作的步骤。进程：进程是一个程序在一个数据集合上的一次执行。3.2进程管理程序和进程区别：(1)程序是动态的，进程是动态的。(2)进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，

4、一个进程可包括多个程序。(3)进程是暂时的，程序的永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。(4)进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据进程控制块（即进程状态信息）。进程通常由三部分组成：(1)程序：描述了进程所要完成的功能，是进程执行时不可修改的部分。(2)数据集合：程序执行时所需要的数据和工作区，为一个进程专用，可修改。(3)进程控制块PCB(ProcessControlBlock)：包含了进程的描述信息和控制信息，是进程的动态特性的集中反映。PCB包含以下几类信息：进程描述信息、进程控制信息、资源占用信息、CPU现场保护结构：进程

5、的基本状态及转换：进程在生命期内处于且仅处于三种基本状态之一：运行态:当一个进程在处理机上运行时，则称该进程处于运行状态。就绪态:一个进程获得了除处理机外的一切所需资源，一旦得到处理机即可运行，则称此进程处于就绪状态。阻塞态:当一个进程正在等待某一事件发生（例如请求I／O而等待I／O完成等）而暂时停止运行，这时即使把处理机分配给进程也无法运行，故称该进程处于阻塞状态。注意与就绪状态的不同在于即使处理机处于空闲状态也无法运行。运行就绪阻塞调度I/O完成时间片到I/O请求①就绪→运行：调度程序选择一个新的进程运行.②运行→就绪：运行进程用完时间片被中断或在

6、抢占调度方式中,因为一高优先级进程进入就绪状态③运行→阻塞：进程发生I/O请求或等待某事件时④阻塞→就绪：当I/O完成或所等待的事件发生时进程调度在多道程序环境下，系统中有多个进程同时运行。多个的进程竞争处理机，就要求系统提供进程调度功能，将处理机动态地分配给系统中的各个进程，使之能够协调一致的运行。进程调度程序：主要任务是按照一定的调度算法从就绪队列中选取一个进程，把处理机分配给此进程使用。进程调度方式(1)非抢占方式：在非抢占方式下，调度程序一旦把CPU分配给某一进程后便让它一直运行下去，直到进程完成或发生某事件而不能运行时，才将CPU分给其它进程

7、。这种调度方式通常用在批处理系统中。它的主要优点是简单、系统开销小。(2)抢占方式：当一个进程正在执行时，系统可以基于某种策略剥夺CPU给其它进程。剥夺的原则有：优先权原则、短进程优先原则和时间片原则。这种调度方式多用在分时系统和实时系统中，以便及时响应各进程的请求。进程调度算法(1)先来先服务FCFS(先进先出调度算法，FIFO)【算法思想】:最简单的算法按照进程进入就绪队列的先后次序，分派CPU；当前进程占用CPU，直到执行完或阻塞，才出让CPU（非抢占方式）。在进程唤醒后（如I/O完成），并不立即恢复执行，通常等到当前进程出让CPU。【特点】：比

8、较有利于长作业，而不利于短作业。有利于CPU繁忙的作业，而不利于I/O繁忙的作业。(2)短进程