文章目录
- 操作系统
- 特性
- 分类
- 嵌入式操作系统特点
- 处理机(进程)管理
- 组成
- 模型
- 三态模型
- 五态模型
- 流程
- PV操作
- 信号量
- 作业管理
- 死锁
- 例题
- 线程
- 输入输出(I/O)控制技术
- 文件管理
操作系统
特性
- 并发性
- 虚拟性
- 共享性
- 不确定性
不并拟共
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
- 分布式操作系统
- 微机操作系统
- 嵌入式操作系统
嵌入式操作系统特点
- 微型化
- 可定制
- 实时性
- 可靠性
- 易移植性
处理机(进程)管理
组成
- 程序
- 数据
- 进程控制块(PCB)
模型
三态模型
五态模型
流程
- 新建进程进入就绪状态
- 就绪进程进入运行状态
- 运行时间片到后,(不能让一个进程把CPU全占了,因此每个进程只能运行一个时间片)进程未完成,返回就绪状态,等待下次调度
- 就绪进程进入运行状态
- 运行进程需要等待其他进程返回结果等异步事件,进入阻塞状态(等待第三方数据回来)
- 所需数据返回时,阻塞状态变更为就绪状态(相当于告诉CPU,第三方数据回来了,可以继续运行了)
- 就绪进程进入运行状态
- 进程结束,进入终止态
PV操作
N个进程共享资源R,采用PV操作,相应的信号量取值范围为
R-N 至 R
信号量
信号量S、申请资源P、释放资源V
- S≥0:有S个资源可供P使用
- S<0:有|S|个进程等待资源
作业管理
四个状态:提交、后备(收容)、执行和完成
注意:就绪态、运行态、阻塞态是进程状态而非作业状态
死锁
- 分配资源:方框指向圆圈,即箭头由资源指向进程。主动给
- 请求资源:圆圈指向方框,即箭头由进程指向资源。索要
** 资源先分配(主动给)再响应请求(索要),然后计算资源是否足够,资源不足则有进程进入等待态。** - m个资源被n个进程共享使用,每个进程都需要k个资源,最少资源数应当满足
m = n ∗ ( k − 1 ) + 1 m=n*(k-1)+1m=n∗(k−1)+1
即总资源=进程数*(单个进程所需资源数-1)+1
例题
判断进程非等待态
步骤1:先主动给
步骤2:看索要
三条蓝线能够满足,但是黑线都无法满足
因此P1,P2,P3为等待态,P4为非等待态
线程
同一个进程中的多个线程可并发执行,线程同时具备就绪、运行、阻塞状态
输入输出(I/O)控制技术
| 程序查询方式 | 中断驱动方式 | 直接存储器存储 DMA | |
|---|---|---|---|
| 与CPU | 串行 | 并行 | 并行 |
| 存取数据量 | 字节 | 字节 | 块 |
| 由谁负责将数据放入内存 | CPU | CPU | I/O设备 |
| 特点 | 外设设备总是准备好的,无条件随时接收CPU发来的数据 | 通过中断信号,主动向CPU报告I/O操作已完成 | 仅在传送数据块的开始和结束时才需要CPU干预,通过系统总线进行控制 |
| 是否使用中断技术 | X | √ | √ |
文件管理
- 按文件性质和用途可将文件分为系统文件、库文件和用户文件
- 按信息保存期限可将文件分为临时文件、档案文件和永久文件
- 按文件的保护方式可将文件分为只读文件、读写文件、可执行文件和不保护文件
- UNIX系统将文件分为普通文件、目录文件和设备文件(也称特殊文件)