1. 操作系统概述

操作系统：

• 管理系统的硬件、软件、数据资源

• 控制程序运行

• 人机之间的接口

• 应用软件与硬件之间的接口

进程管理

存储管理

文件管理

作业管理

设备管理

2. 进程管理

2.1. 进程状态（三态模型、五态模型）

2.2. ★★★信号量与PV操作★★★

2.2.1. 前趋图

2.2.2. 进程的同步与互斥

互斥：如千军万马过独木桥

同步：速度有差异，在一定情况停下等待

2.2.3. PV操作

临界资源：诸进程间需要互斥方式对其进行共享的资源，如打印机、磁带机等

临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区

信号量：是一种特殊的变量

单缓冲区生产者、消费者问题PV原语描述：

生产者： 消费者：

生产一个产品： P(s2):

P(s1): 从缓冲区取产品：

送产品到缓冲区： V(s1):

v(s2): 消费产品：

S1初值为1，S2初值为0

2.3. ★★★进程死锁问题★★★

进程管理是操作系统的核心，但如果设计不当，就会出现死锁的问题。如果一个进程在等待一件不可能发生的事，则进程就死锁了。而如果一个或多个进程产生死锁，就会造成系统死锁。

例：系统有3个进程：A、B、C。这3个进程都需要5个系统资源。如果系统至少有多少个资源，则不可能发生死锁。

2.3.1. 临界值问题：最小资源总数=m*(n-1)+1,m为进程数，n为单个进程需要的资源数

2.3.2. 死锁的条件与避免

2.3.3. ★★★进程调度★★★

先来先服务

优先数调度

轮转法

短作业优先

3. 存储管理

3.1. 段式存储

3.2. 页式存储

31 16 15 0

3.3. ★★段页式存储★★

4. 文件管理

4.1. ★索引文件结构★

索引最大长度

磁盘块大小1KB，每个块号占3B，因此一个磁盘物理块可存放1024/3=341个块号

一级索引

341*磁盘块大小(B)/1024=341KB

二级索引

341341磁盘块大小(B)/1024=116281KB

4.2. ★树形目录结构★

绝对路径：是从盘符开始的路径。

相对路径：是从当前路径开始的路径

若当前目前为：D1，要求F2路径，则：绝对路径：/D1/W2/F2，相对路径：W2/F2

4.3. ★空闲存储空间的管理（位示图法）

位示图

5. 设备管理

5.1. I/O设备管理软件

5.2. 缓冲技术（单缓冲区、多缓冲区）

单缓冲区

（每个盘读入缓冲区时间 +缓冲区送至用户区时间）* 磁盘块个数+ 每个磁盘块处理时间

双缓冲区

每个盘读入缓冲区时间 *磁盘块个数 +缓冲区送至用户区时间 +每个磁盘块处理时间