高级系统架构设计师-操作系统思维导图
2020-09-17 14:16:05 0 举报AI智能生成
高级系统架构设计师-操作系统
作者其他创作
大纲/内容
考点
概念及特点
前趋图
PV操作
微内核操作系统
页面置换算法
文件系统
操作系统接口
信息量
索引文件
知识点
操作系统的类型与结构
操作系统定义
计算机系统中的核心系统软件，负责管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组<br>织计算机工作流程和有效地利用资源，在计算机与用户之间起接口的作用<br>
接口表现形式
命令
菜单
窗 口
功能分类
批处理操作系统
分时操作系统
实时操作系统
网络操作系统
微内核操作系统
分布式操作系统
嵌入式操作系统
操作系统基本原理
功能
进行处理机与进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和<br>作业管理的工作
进程管理
进程是处理机管理中最基本的、最重要的概念
为了动态地看待操作系统，以进程作为独立运行的基本单位，以进程作为分配资源的基本单位，<br>从进程的角度来研究操作系统。因此，处理机管理也被称为进程管理
功能就是组织和协调用户对处理机的争夺使用，把处理机分配给进程，对进程进行管理和控制，最<br>大限度也发挥处理机的作用
进程状态转换
存储管理
存储器
内存
系统空间
用户空间
外存
概要
对内存储器的管理，负责对内存的分配和回收、内存的保护和内存的<br>扩充
目的
提高内存的使用效率
页式存储管理
基本思想
把程序的逻辑空间和内存的物理空间按照同样的大小划分成若干页<br>面，并以页面为单位进行分配
页面调度算法
最优（OPT）算法
选择不再使用或最远的将来才被使用的页，这是理想的算法，<br>但是难以实现，常用于淘汰算法的比较
随机（RAND）算法
随机地选择被淘汰的页，开销小，但是可能选中立即就要访<br>问的页
先进先出算法
选择在内存驻留时间最长的页似乎合理，但可能淘汰掉频繁使用<br>的页
最近最少使用（Least Recently Used，LRU）算法
选择离当前时间最近的一段时<br>间内使用得最少的页
段式存储管理
基本思想
是把用户作业按逻辑意义上有完整<br>意义的段来划分，并以段为单位作为内外存交换的空间尺度
段页式存储管理
段页式管理是段式和页式两种管理方法结合的产物，综合了段式组织与页式组织的特点，<br>根据程序模块分段，段内再分页，内存被分划成定长的页
设备管理
任务
控制设备和内存或 CPU 之间的数据传送
数据传送控制方式
选择和衡量控制方式的原则
数据传送速度足够高，能满足用户的需要但又不丢失数据。
系统开销小，所需的处理控制程序少
能充分发挥硬件资源的能力，使得 I/O 设备尽量处于使用状态中，而 CPU 等待<br>时间少
外围设备和内存之间常用的数据传送控制方式
程序控制方式。
中断方式。
直接存储访问（Direct Memory Access，DMA）方式
通道方式
字节多路通道、选择通道和成组多路通道
文件管理
文件存储设备管理
就是操作系统要有效地进行存储空间的管理。
实质上是对空闲块的组织和管理问题。
空闲块的组织
空闲块的分配
空闲块的回收
方法
索引法
索引法把空闲块作为文件并采用索引技术。
链接法
链接法使用链表把空闲块组织在一起，当申请者需要空闲块时，分配程 序<br>从链首开始摘取所需的空闲块
位示图法
法。该方法是在外存上建立一张位示图（Bitmap），记录文件存储器的使 用<br>情况
树型目录结构
树的根结点为根<br>目录，数据文件作为树叶，其他所有目录均作为树的结点
作业管理
联机方式
用户自己按照作业步顺序操作
脱机方式
由用户率先编写的作业步依次执行的说明，一次交给操作系统
作业状态及其转换
一个作业从交给计算机系统到执行结束退出系统，一般都要经历提交、后备、执行和完<br>成 4 个状态
用户接口
操作系统的接口
操作环境
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