【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 快表（聯(lián)想存儲(chǔ)器）：保存當(dāng)前訪問(wèn)頻率高的少數(shù)活動(dòng)頁(yè)的頁(yè)號(hào)及相關(guān)信息。 兩級(jí)頁(yè)表機(jī)制：外層頁(yè)表（頁(yè)表目錄）、頁(yè)表 虛擬存儲(chǔ)管理：局部性原理：時(shí)間局限性、空間局限性 定義：具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能僅把作業(yè)的一部分裝入主存便可運(yùn)行作業(yè)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，它能從邏輯上對(duì)主存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種虛擬的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 實(shí)現(xiàn)：請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)、請(qǐng)求分段系統(tǒng)、請(qǐng)求段頁(yè)式系統(tǒng) 特征：離散性、多次性、對(duì)換性、虛擬性 請(qǐng)求分頁(yè)中的硬件支持：請(qǐng)求分頁(yè)的頁(yè)表機(jī)制、缺頁(yè)中斷機(jī)構(gòu)、頁(yè)面變換機(jī)構(gòu) 頁(yè)面置換算法：最佳置換算法、先進(jìn)先出置換算法、最近最久未使用置換算法、 最近未用置換算法 工作集：指在某段時(shí)間間隔里，進(jìn)程實(shí)際要訪問(wèn)的頁(yè)面的集合。4. 設(shè)備管理：設(shè)備分類(lèi)：按數(shù)據(jù)組織分：塊設(shè)備：磁盤(pán)特征：傳輸速率較高，可尋址的，采用DMA方式。 字符設(shè)備：特征：傳輸速率較低，不可尋址，采用中斷方式從資源分配角度分：獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備、虛擬設(shè)備（假脫機(jī)技術(shù)）按數(shù)據(jù)傳輸率分：低速、中速、高速按輸入輸出對(duì)象分：人機(jī)通信、機(jī)機(jī)通信按是否可交互分：交互設(shè)備、非交互設(shè)備目標(biāo)：如何提高設(shè)備的利用率，即提高CPU與I/O設(shè)備間的并行操作程度，為用戶提供方便統(tǒng)一的界面。提高設(shè)備利用率的技術(shù)：中斷技術(shù)、DMA技術(shù)、通道技術(shù)、緩沖技術(shù)設(shè)備獨(dú)立性：用戶操作的是簡(jiǎn)便的邏輯設(shè)備，而具體的I/O物理設(shè)備由操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的性能。任務(wù)：保證在多道程序環(huán)境下，當(dāng)多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)使用設(shè)備時(shí)，按一定策略分配和管理各種設(shè)備，控制設(shè)備的各種操作，完成I/O設(shè)備與主存間的數(shù)據(jù)交換。主要功能：動(dòng)態(tài)地掌握并記錄設(shè)備的狀態(tài)；設(shè)備分配和釋放；緩沖區(qū)管理；實(shí)現(xiàn)物理I/O設(shè)備的操作； 提供設(shè)備使用的用戶接口；設(shè)備的訪問(wèn)和控制；I/O緩沖和調(diào)度。I/O設(shè)備管理軟件：設(shè)計(jì)目標(biāo)：設(shè)備獨(dú)立性和統(tǒng)一命名 分層構(gòu)造：中斷處理程序： 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：任務(wù)：接受來(lái)自與設(shè)備無(wú)關(guān)的上層軟件的抽象請(qǐng)求，進(jìn)行與設(shè)備相關(guān)的處理。特點(diǎn)：與I/O設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系。要求：通用驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備安裝便利；專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備運(yùn)行效率高。與設(shè)備無(wú)關(guān)的系統(tǒng)軟件：功能：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的統(tǒng)一接口；設(shè)備命名；設(shè)備保護(hù)； 提供一個(gè)與設(shè)備無(wú)關(guān)的邏輯塊；緩沖；存儲(chǔ)設(shè)備的塊分配；獨(dú)占設(shè)備的分配和釋放；錯(cuò)誤處理。用戶級(jí)軟件：用戶進(jìn)程：進(jìn)行I/O調(diào)用，格式化I/O，spooling設(shè)備無(wú)關(guān)軟件：命名，保護(hù)，阻塞，緩沖，分配設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：置設(shè)備寄存器，檢查狀態(tài)中斷處理程序：當(dāng)I/O結(jié)束時(shí)，喚醒驅(qū)動(dòng)程序硬件：執(zhí)行I/O操作 通道：目的：使數(shù)據(jù)的傳輸獨(dú)立于CPU，使CPU從繁瑣的I/O工作中解脫出來(lái)。分類(lèi)：字節(jié)多路通道、數(shù)組選擇通道、數(shù)組多路通道 DMA技術(shù)：含義：在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，CPU讓出總線的控制權(quán)，由硬件中的DMA控制器接管總線控制權(quán)。數(shù)據(jù)傳送方式：停止CPU訪問(wèn)內(nèi)存、周期挪用、與CPU交替訪問(wèn)內(nèi)存緩沖技術(shù)：目的：緩和CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾；減少對(duì)CPU的中斷頻率，放寬對(duì)中斷響應(yīng)時(shí)間的限制；提高CPU和I/O設(shè)備間的并行性。 類(lèi)型：?jiǎn)尉彌_、雙緩沖、多緩沖、環(huán)形緩沖 Spooling(外圍設(shè)備聯(lián)機(jī)操作)/假脫機(jī)技術(shù)：組成：預(yù)輸入程序、緩輸出程序、井管理程序及輸入井和輸出井文檔：作業(yè)表、預(yù)輸入表輸入井中作業(yè)的4種狀態(tài)：提交狀態(tài)、后備狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、完成狀態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)調(diào)度： 目標(biāo)：使磁盤(pán)的平均尋道時(shí)間最少。 操作時(shí)間：尋找時(shí)間（移臂調(diào)度）、延遲時(shí)間（旋轉(zhuǎn)調(diào)度）、傳送時(shí)間算法：移臂調(diào)度：先來(lái)先服務(wù)、最短尋道時(shí)間優(yōu)先、掃描算法(電梯調(diào)度算法)、單向掃描調(diào)度算法、NSTEPSCAN算法、FSCAN算法旋轉(zhuǎn)調(diào)度：選擇延遲時(shí)間最短的訪問(wèn)者去執(zhí)行。5. 文件管理：文件：含義：具有符號(hào)名的、在邏輯上具有完整意義的一組相關(guān)信息項(xiàng)的集合。 結(jié)構(gòu)：文件體和文件說(shuō)明 類(lèi)型：按文件性質(zhì)和用途分：系統(tǒng)文件、庫(kù)文件、用戶文件 按信息保存期限分：臨時(shí)文件、檔案文件、永久文件 按文件的保護(hù)方式分：只讀文件、讀寫(xiě)文件、可執(zhí)行文件、不保護(hù)文件UNIX系統(tǒng)分：普通文件、目錄文件、設(shè)備文件（特殊文件） 常用的文件系統(tǒng)類(lèi)型：FAT VFAT EXT2 HPFS 分類(lèi)目的：對(duì)不同文件進(jìn)行管理，提高系統(tǒng)效率；提高用戶界面友好性。 文件（管理）系統(tǒng)：含義：操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)文件統(tǒng)一管理的一組軟件和相關(guān)數(shù)據(jù)集合。 功能：按名存取、統(tǒng)一的用戶接口、并發(fā)訪問(wèn)和控制、安全性控制、優(yōu)化性能、差錯(cuò)恢復(fù) 文件的組織結(jié)構(gòu)：邏輯結(jié)構(gòu)：記錄式文件：記錄長(zhǎng)度：定長(zhǎng)、不定長(zhǎng)（變長(zhǎng)）流式文件：順序訪問(wèn)，文件體為字節(jié)流，不劃分記錄。 物理結(jié)構(gòu)：連續(xù)結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)） 鏈接結(jié)構(gòu)（串聯(lián)結(jié)構(gòu)） 索引結(jié)構(gòu)：索引表 多個(gè)物理塊的索引表：鏈接文件、多重索引方式 UNIX文件系統(tǒng)的索引結(jié)構(gòu)：UNIX尋址方式有直接、一級(jí)間接、二級(jí)間接、三級(jí)間接文件目錄：含義：文件控制塊的有序集合，專(zhuān)門(mén)用于文件的檢索。 文件控制塊FCB/文件說(shuō)明/文件目錄項(xiàng)：基本信息類(lèi)、存取控制信息類(lèi)、使用信息類(lèi) 結(jié)構(gòu)：一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；查找速度慢，不允許重名，不便于實(shí)現(xiàn)文件共享二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)（主文件目錄MFD、用戶目錄UFD）提高了檢索目錄的速度，較好地解決了重名問(wèn)題。多用戶時(shí)不便于共享文件多級(jí)（樹(shù)形）目錄結(jié)構(gòu)：允許重名，提高檢索目錄的速度。文件存取方法：順序存取法、直接存取法、按鍵存取法 文件存取空間的管理：磁盤(pán)分配表：外存空閑空間管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 管理方法：空閑塊表：適用于連續(xù)文件結(jié)構(gòu)位示圖：描述能力強(qiáng)，適合各種物理結(jié)構(gòu)空閑塊鏈：不需磁盤(pán)分配表，節(jié)省空間。成組鏈接法 文件的使用：操作系統(tǒng)在操作級(jí)向用戶提供的命令：目錄管理類(lèi)命令、文件操作類(lèi)命令、文件管理類(lèi)命令操作系統(tǒng)在編程級(jí)向用戶提供的系統(tǒng)調(diào)用：創(chuàng)建、撤銷(xiāo)、打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫(xiě)文件 文件的共享：形式：采用文件名和文件說(shuō)明分離的目錄結(jié)構(gòu)，節(jié)省大量主存空間，減少訪問(wèn)外存的次數(shù)。 文件鏈接：硬鏈接（基于索引節(jié)點(diǎn)的鏈接）、符號(hào)鏈接 文件的保護(hù)：存取控制矩陣：二維矩陣 存取控制表：用戶類(lèi)型：文件主、同組用戶、其他用戶 用戶權(quán)限表 密碼系統(tǒng)的安全管理：系統(tǒng)級(jí)：注冊(cè)與等錄 用戶級(jí)：設(shè)置存取權(quán)限，用戶分為超級(jí)用戶、系統(tǒng)操作員和一般用戶 目錄級(jí)：只有系統(tǒng)核心具有寫(xiě)目錄的權(quán)利 文件級(jí)：設(shè)置文件屬性：只執(zhí)行、隱含、只讀、讀寫(xiě)、共享、系統(tǒng) 訪問(wèn)權(quán)限確定：用戶訪問(wèn)權(quán)、目錄訪問(wèn)權(quán)、文件屬性文件的可靠性：轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)：靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)、增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)日志文件：系統(tǒng)故障恢復(fù)，協(xié)助后備副本進(jìn)行介質(zhì)故障恢復(fù)文件系統(tǒng)的一致性：塊的一致性檢查和文件的一致性檢查6. 作業(yè)管理：作業(yè)：由程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說(shuō)明書(shū)組成 作業(yè)管理程序：操作系統(tǒng)中用來(lái)控制作業(yè)的進(jìn)入、執(zhí)行和撤消的一組程序 作業(yè)控制：脫機(jī)：通過(guò)作業(yè)控制語(yǔ)言(JCL，作業(yè)控制命令)編寫(xiě)用戶作業(yè)說(shuō)明書(shū)。聯(lián)機(jī)：通過(guò)直接輸入作業(yè)控制命令來(lái)提交和運(yùn)行用戶作業(yè)。 作業(yè)狀態(tài)：提交、后備、執(zhí)行、完成 作業(yè)控制塊JCB：記錄與該作業(yè)有關(guān)的各種信息的登記表。 作業(yè)后備隊(duì)列：作業(yè)控制塊排成一個(gè)或多個(gè)隊(duì)列。 作業(yè)調(diào)度：考慮因素：與系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)目標(biāo)一致、均衡使用系統(tǒng)資源、平衡系統(tǒng)和用戶要求。響應(yīng)RP=作業(yè)響應(yīng)時(shí)間/作業(yè)執(zhí)行時(shí)間 =（作業(yè)執(zhí)行時(shí)間+作業(yè)等待時(shí)間）/作業(yè)執(zhí)行時(shí)間 算法：先來(lái)先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先、響應(yīng)比高優(yōu)先、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法、均衡調(diào)度算法 算法性能的衡量指標(biāo)：平均周轉(zhuǎn)時(shí)間或平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間： 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間： 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間： 平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間： 用戶界面：硬件部分：用戶向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)或命令的輸入裝置 （用戶接口/人機(jī)界面） 由計(jì)算機(jī)輸出供用戶觀察或處理的輸出裝置 軟件部分：用戶與計(jì)算機(jī)相互通信的協(xié)議、約定、操作命令及其處理軟件發(fā)展過(guò)程：控制面板式用戶界面字符用戶界面：功能強(qiáng)、靈活性好、屏幕開(kāi)銷(xiāo)少；操作步驟繁瑣，不易學(xué)會(huì)。圖形用戶界面：超文本技術(shù)最大特點(diǎn)是具有指向性。新一代用戶界面：以用戶為中心、自然、高效、高帶寬、非精確、無(wú)地點(diǎn)限制 以多媒體、多通道及智能化為技術(shù)支持7. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：特征：硬件獨(dú)立性、多用戶支持、支持網(wǎng)絡(luò)實(shí)用程序及其管理功能、多種客戶端支持、提供目錄服務(wù)、支持多種增值服務(wù)。 分類(lèi)：集中模式、客戶/服務(wù)器模式、對(duì)等模式（具有發(fā)布處理及分布控制的特征） 功能：具備操作系統(tǒng)的基本功能，聯(lián)網(wǎng)功能，支持網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和各種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能，支持有效、可靠安全地?cái)?shù)據(jù)傳送。 實(shí)例：Unix、Windows NT、NetWare8. 嵌入式操作系統(tǒng)：含義：是運(yùn)行在嵌入式智能芯片環(huán)境中，對(duì)整個(gè)智能芯片及它所操作、控制的各種部件裝置 等資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)、調(diào)度、指揮和控制的系統(tǒng)軟件。特點(diǎn)：微型化、可定制、實(shí)時(shí)性、可靠性、易移植性 環(huán)境：配有源碼級(jí)可配置的系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)、豐富的同步原語(yǔ)、可選擇的調(diào)度算法、可選擇主存分配策略、定時(shí)器與計(jì)時(shí)器、多方式中斷處理支持、多種異常處理選擇、多種通信方法支持、標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言庫(kù)、數(shù)學(xué)運(yùn)算庫(kù)和開(kāi)放式應(yīng)用程序接口。實(shí)例：windowsCE 、vxworks、psos、palm OS、181。c/osⅡ9. 操作系統(tǒng)實(shí)例：1）UNIX操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：用戶級(jí)、核心級(jí)、硬件級(jí)文件系統(tǒng)：引導(dǎo)塊、超級(jí)塊、索引節(jié)點(diǎn)區(qū)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)程管理：組成：進(jìn)程控制塊PCB：常駐主存的基本進(jìn)程控制塊proc 非常駐主存的進(jìn)程擴(kuò)充控制塊user正文段：每個(gè)正文段都占據(jù)正文表text[]的一個(gè)表項(xiàng)，指明它在主存和磁盤(pán)的位置。數(shù)據(jù)段 控制：進(jìn)程同步、通信、調(diào)度及存儲(chǔ)管理調(diào)度：采用動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法，優(yōu)先數(shù)決定就緒進(jìn)程能否占用處理機(jī)的優(yōu)先權(quán)優(yōu)先數(shù)確定方法：設(shè)置方法、計(jì)算方法存儲(chǔ)管理：對(duì)換技術(shù)、分頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)機(jī)制，采用二次機(jī)會(huì)頁(yè)面替換算法設(shè)備管理：設(shè)備類(lèi)型：塊設(shè)備、字符設(shè)備 文件系統(tǒng)與設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的接口：設(shè)備開(kāi)關(guān)表 硬件與驅(qū)動(dòng)程序的接口：控制寄存器、I/O指令 設(shè)備處理程序：用于啟動(dòng)設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；負(fù)責(zé)處理I/O完成工作的設(shè)備中斷處理程序 特點(diǎn)：塊設(shè)備與字符設(shè)備具有相似的層次結(jié)構(gòu)；將設(shè)備作為一個(gè)特殊文件，并賦予文件名；采用完善的緩沖區(qū)管理技術(shù)。 輸入輸出轉(zhuǎn)向：Shell語(yǔ)言、程序、過(guò)程管道：使得用戶可在不改動(dòng)程序本身的前提下使多個(gè)程序可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。shell程序/過(guò)程：正則表達(dá)式：確定字符串模式的一個(gè)規(guī)則集，簡(jiǎn)潔、完整地描述文本字符串關(guān)鍵特性。 Shell腳本 Shell變量：用戶定義變量、系統(tǒng)定義變量、shell定義變量 元字符：shell中的各種通配符、字符串定義符、轉(zhuǎn)義符、變量定義符2）windows 2000/XP 特權(quán)狀態(tài)：核心態(tài)（管態(tài)）、用戶態(tài)（目態(tài)）體系結(jié)構(gòu)：用戶進(jìn)程：系統(tǒng)支持進(jìn)程、服務(wù)進(jìn)程、環(huán)境子系統(tǒng)、應(yīng)用程序 核心類(lèi)組件：核心包含操作系統(tǒng)、執(zhí)行體包含基本的操作系統(tǒng)服務(wù)、硬件抽象層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、圖形引擎包含實(shí)現(xiàn)圖形用戶界面