5.操作系统基础知识讲解

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1、操作系统基础知识适用班级：软件设计师、网络工程师主讲：xx分值说明：软件设计师考5-8分（早上试题）网络工程师考1-5分（早上试题）课程：操作系统基础知识主讲：xx一．操作系统基础知识11.1操作系统定义与作用11.2操作系统的功能1二进程管理12.1基本概念12.1.1进程12.1.2进程的状态及状态间的切换12.1.3进程的控制12.1.4线程22.2进程调度22.2.1进程调度22.3进程的死锁22.3.1死锁的概念22.3.3死锁产生的条件32.3.4死锁的处理32.4进程的同步与互斥4VI课程：操作系统基础知识主讲：

2、xx2.4.1进程同步的基本概念42.4.2临界资源与临界区管理42.4.3信号量机制和PV操作42.4.4进程同步与互斥实例4三存储管理63.1基本概念63.2分区存储管理73.2.1单一连续分区73.2.2固定分区73.2.3可变分区73.2.4可重定位分区73.2.5覆盖技术73.3分页存储管理73.3.1分页原理73.3.2页表83.3.3地址结构8VI课程：操作系统基础知识主讲：xx3.3.4地址变换机构83.3.5快表93.4分段存储管理93.4.1分段存储管理方式的引入93.4.2分段系统的基本原理93.5虚拟存

3、储管理103.5.1虚拟存储原理103.5.2虚拟存储器定义103.5.3请求分页的硬件支持103.5.4页面置换算法103.6工作集11四设备管理114.1I/O系统的设备控制器114.2设备独立性114.3设备驱动程序114．4spooling技术11VI课程：操作系统基础知识主讲：xx五文件系统125.1文件与文件系统125.1.1文件125.1.2文件系统125.2文件的结构和组织125.2.1文件的逻辑结构125.2.2文件的物理结构125.3文件目录135.3.1文件控制块和索引结点135.3.2目录结构135.4

4、文件存储空间管理145.4.1文件存储空间的管理145.5文件的共享155.5.1硬链接155.5.2符号链接155.6文件系统的安全与可靠16VI课程：操作系统基础知识主讲：xx六作业调度16试题部分16VI课程：操作系统基础知识主讲：xxVI课程：操作系统基础知识主讲：xx一．操作系统基础知识1.1操作系统定义与作用操作系统有两个重要的作用：（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1.2操作系统的功能1）进程管理2）存储管理3）设备管理4）文件管理5）作业管理二进程管理2.1基本

5、概念2.1.1进程程序是静态的概念，是指令的集合。进程是一个程序关于某个数据集的一次运行，可以和其他程序并发执行的一次执行。即进程是运行中的程序，是程序的一次运行活动。进程通常由程序、数据和进程控制块（PCB）组成的。(1)程序:描述了进程需要完成的功能。(2)数据:包括程序执行时需要的数据及工作区。(3)进程控制块:是进程的描述信息和控制信息，由状态、优先级、访问权限等信息组成，是进程动态特性的集中反映，也是进程存在的唯一标志57课程：操作系统基础知识主讲：xx，系统根据PCB感知进程的存在，并且通过PCB中所包含各项信息的

6、变化，掌握进程的状态并控制进程的活动。2.1.2进程的状态及状态间的切换三态模型在多道程序系统中,有多个进程在并发执行，进程在处理器上交替运行,状态也不断地发生变化,因此进程一般有运行、就绪和阻塞3种基本状态。(1)运行：当一个进程在处理机上运行时,则称该进程处于运行状态。显然对于单处理机系统,处于运行状态的进程只有一个。(2)就绪：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。(3)阻塞：也称等待或睡眠状态。在进程执行的过程中，出现了要求的数据尚未到达，或者要求启动某个I/O设备，必

7、须等到I/O操作完成后才能继续执行的这些事件时，由于无法继续执行，进程变调用阻塞原语来把自己阻塞，称该进程处于阻塞状态。57课程：操作系统基础知识主讲：xx图进程的三态模型2.1.3进程的控制进程的控制就是对系统中所有进程从创建到消亡的全过程实施有效的控制。进程的创建：首先申请一个空白PCB，为新进程所需的程序和数据等分配必要的内存空间，然后初始化PCB内的各项内容，最后将新进程插入到就绪队列。进程的阻塞：在进程执行的过程中，出现了要求的数据尚未到达，或者要求启动某个I/O设备，必须等到I/O操作完成后才能继续执行的这些事件时

8、，由于无法继续执行，进程变调用阻塞原语来把自己阻塞，并插入到到阻塞对列。将处理机分配给另一个就绪进程，并进程切换。进程的唤醒：当被阻塞的进程所期待的事件出现时，则由有关的进程（比如，用完I/O设备的进程）调用唤醒原语Wakeup（），将等待该事件的进程唤醒，状态由阻塞改为就绪