网络工程师-操作系统

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操作系统概述

1. 计算机软件
   1. 系统软件
      1. 操作系统
      2. 程序设计语言
         1. 机器语言(2进制)
         2. 汇编语言
         3. 高级语言(编译语言,翻译语言)
         4. 4GL语言(SQL)
      3. 数据库
      4. ……
   2. 应用软件

进程管理

进程的状态

1. 运行
2. 就绪
3. 等待

死锁问题

1. 死锁的条件
   1. 互斥
   2. 保持和等待
   3. 不剥夺
   4. 环路等待
2. 解决死锁
   1. 死锁预防
   2. 死锁避免(银行家算法)
   3. 死锁检测
   4. 死锁解除

银行家算法

1. 资源分配原则
   1. 当一个进程对资源的最大需求量不超过系统中的资源数时,可以接纳该进程
   2. 进程可以分期请求资源,但请求的总数不能超过最大需求量
   3. 当系统现有的资源不能满足进程尚需资源数时,对进程的请求可以推迟分配,但总能使进程在有限的时间里得到资源

PV操作

1. 信号量 一种特殊的变量
   1. 互斥信号量
   2. 同步信号量
2. P操作
   1. S = S - 1
   2. 如果 S >= 0, 进程继续执行
   3. 否则,进程排入等待队列
3. V操作
   1. S = S + 1
   2. 如果 S <= 0, 唤醒等待队列中的一个进程
4. 生产者消费者案例
   1. 引入信号量
      1. S1 缓冲区剩余可放入商品的数量
      2. S2 缓冲区剩余可取出商品的数量
      3. S 互斥信号量(放入和取出行为互斥)
   2. 生产者
      1. 生产一个产品
      2. P(S)
      3. P(S1)
      4. 放入到缓冲区
      5. V(S2)
      6. V(S)
   3. 消费者
      1. P(S)
      2. P(S2)
      3. 从缓冲区取出
      4. V(S1)
      5. V(S)
      6. 消费产品

存储管理

页式存储

1. 应用程序 分配得到逻辑地址
2. 内存中 使用物理地址
3. 页式存储解决逻辑地址、物理地址分离

页面置换算法

1. 先进先出 FIFO
2. 最佳置换法 OPT (淘汰接下来最晚会被访问的页)
3. 最近最少使用置换法 LRU (淘汰最近一次访问时间最早的页)

文件管理

1. 树形目录结构
2. 绝对路径
3. 相对路径

设备管理

CPU与外设数据交换

1. 数据传输控制方式
   1. 程序控制方式
      1. CPU时刻监听外设
      2. CPU效率低下
   2. 程序中断方式
      1. 外设向CPU发送中断信号,CPU中断正在执行的程序
      2. 鼠标、键盘
   3. DMA方式
      1. DMA控制器取代CPU,对外设的管控
      2. 进一步提高CPU效率
      3. 硬盘
   4. I/O通道
   5. 输入输出处理机