假期结束了,又和大家见面了,新的一年祝大家虎年暴富!我继续肝了。
继续操作系统的内容,本章主要讲,操作系统概述,进程组成和状态,前趋图,进程资源图。
1.操作系统概述了解下即可,考的比较少。
1.1操作系统定义:操作系统定义: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,并且向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统有两个重要的作用:
第一,通过资源管理提高计算机系统的效率;
第二,改善人机界面向用户提供友好的工作环境。
操作系统的4个特征是并发性、共享性、虚拟性和不确定性。
1.2操作系统的功能:- 进程管理。实质上是对处理机的执行“时间”进行管理,采用多道程序等技术将CPU的时间合理地分配给每个任务,主要包括进程控制、进程同步、进程通信和进程调度。
- 文件管理。主要包括文件存储空间管理、目录管理、文件的读/写管理和存取控制。
- 存储管理。存储管理是对主存储器“空间”进行管理,主要包括存储分配与回收、存储保护、地址映射(变换)和主存扩充。
- 设备管理。实质是对硬件设备的管理,包括对输入/输出设备的分配、启动、完成和回收。
- 作业管理。包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。
设备管理,文件管理,在前边两章已经讲过了,可以再翻看一下,巩固下!
1.3操作系统的分类:这个会考一点知识,估计也没有多难!
批处理操作系统:单道批处理和多道批处理(主机与外设可并行)。
分时操作系统:一个计算机系统与多个终端设备连接。将CPU的工作时间划分为许多很短的时间片,轮流为各个终端的用户服务。
实时操作系统:实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理,并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。实时系统对交互能力要求不高,但要求可靠性有保障。
网络操作系统:是使联网计算机能方便而有效地共享网络资源,为网络用户提供各种服务的软件和有关协议的集合。三种模式:中模式、客户端/服务器模式、对等模式。
分布式操作系统:分布式计算机系统是由多个分散的计算机经连接而成的计算机系统,系统中的计算机无主、次之分,任意两台计算机可以通过通信交换信息。
微型计算机操作系统:简称微机操作系统,常用的有Windows、Mac OS、Linux.
1.4嵌入式操作系统主要特点:微型化:从性能和成本角度考虑,希望占用的资源和系统代码量少,如内存少、字长短、运行速度有限、能源少(用微小型电池)
可定制:从减少成本和缩短研发周期考虑,要求嵌入式操作系统能运行在不同的微处理器平台上,能针对硬件变化进行结构与功能上的配置,以满足不同应用需要。
实时性:嵌入式操作系统主要应用于过程控制、数据采集、传输通信、多媒体信息及关键要害领域需要迅速响应的场合,所以对实时性要求较高。
可靠性:系统构件、模块和体系结构必须达到应有的可靠性,对关键要害应用还要提供容错和防故障措施。
易移植性:为了提高系统的易移植性,通常采用硬件抽象层和板级支撑包的底层设计技术。
嵌入式系统初始化过程按照自底向上、从硬件到软件的次序依次为:片级初始化→板级初始化→系统初始化。
2.进程的组成和状态进程的组成:进程控制块PCB(唯一标志)、程序(描述进程要做什么)、数据(存放进程执行时所需数据)。
进程的状态:需要熟练掌握左下图中的进程三态之间的转换。
主要是这个三态图
三态图是关键,运行,阻塞(即缺cpu时间片,又缺数据),就绪(数据准备就绪,缺cpu时间片),运行跟就绪可以互相转换,是双向的!阻塞不能直接到运行,只能进入到就绪,是单向的,相同的就绪也不能直接到阻塞!
考题来喽:
在单处理机系统中,采用先来先服务调度算法。系统中有4个进程P1、P2、P3、P4(假设进程按此顺序到达),其中P1为运行状态,P2为就绪状态,P3和P4为等待状态,且P3等待打印机,P4等待扫描仪。若P1(),则P1、P2、P3和P4的状态应分别为()。
A.时间片到 B.释放了扫描仪 C.释放了打印机 D.已完成
A.等待、就绪、等待和等待
B.运行、就绪、运行和等待
C.就绪、运行、等待和等待
D.就绪、就绪、等待和运行
解析:此题比较简单,按照题目的意思来,先来先服务,就是顺序执行的,等待就是阻塞,p1,p2都没有要等待的事件,答案AC
3.前趋图用来表示哪些任务可以并行执行,哪些任务之间有顺序关系,具体如下图:可知,ABC可以并行执行,但是必须ABC都执行完后,才能执行D,这就确定了两点:任务间的并行、任务间的先后顺序。
4.进程资源图
此节近几年不太常考了,了解下吧,也不是很难。先上图,如下:
P代表进程,R代表资源,R方框中有几个圆球就表示有几个这种资源,在上图中,箭头的指向了解下含义,R1指向P1,说明R1分配给了P1资源,P1指向R2说明需要请求R2的资源,一个是分配资源,一个是请求资源!
阻塞节点:某进程所请求的资源已经全部分配完毕,无法获取所需资源,该进程被阻塞了无法继续。如上图中P2。
非阻塞节点:某进程所请求的资源还有剩余,可以分配给该进程继续运行。如上图中P1、P3。
当一个进程资源图中所有进程都是阻塞节点时,即陷入死锁状态。(多说一句,开发出身的人,理解起来不难吧,基本就是线程死锁的原因了)
考题来喽:
在如下所示的进程资源图中,();该进程资源图是()。
A.P1、P2、P3都是阻塞节点
B.P1是阻塞节点、P2、P3是非阻塞节点
C.P1、P2是阻塞节点、P3是非阻塞节点
D.P1、P2是非阻塞节点、P3是阻塞节点
A.可以化简的,其化简顺序为P1→P2→P3
B.可以化简的,其化简顺序为P3→P1→P2
C.可以化简的,其化简顺序为P2→P1→P3
D.不可以化简的,因为P1、P2、P3申请的资源都不能得到满足
解析:这个题难点不大,主要是理解什么是可以化简的,其实到时候不懂的可以猜猜,可以化简,是不是就是执行完成的,有些顺序应该会产生死锁执行不下去,就不能化简,是不是这个意思?我发现自己是个小天才,开玩笑,一般思路是先执行非阻塞节点,执行完成之后,资源会释放掉(这个地方了解下),把他指向的箭头和指向它的箭头都去掉!变成了孤立的点了!最终答案:C,B
未完待续,不肝了明天还要上班。感谢大伙点赞 关注的支持,是我持续学习更新的动力,关注公众号:Coding-9527,跟大伙一起学习,成长,进步!
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