计算机三级数据库知识点操作系统思维导图

Yyyy

2022-11-11

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本思维导图主要介绍国家计算机考试数据库知识点操作系统

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思维导图大纲

操作系统概念：

一是管理系统中的各种资源;

二是给用户提供一个友好的界面。

操作系统包括以下3个基本特征：

并发性、共享性、随机性。

功能：

进程管理、存储管理、作业管理、文件管理、设备管理

操作系统类型

(1)批处理操作系统：

成批、多道，交互性不强。

系统目标：

提高资源利用率、作业吞吐量和作业流程自动化。

(2)分时操作系统：

多路、交互性、独立性、及时性

(3)实时系统(实时控制、实时信息处理)：

及时、可靠

(4)嵌入式操作系统：

高可靠性、实时性、占资源少、智能化、易连接、低成本等。

操作系统与用户的接口：

程序级接口：系统调用命令组成。

操作级接口：提供操作命令

操作系统的硬件环境(CPU、存储体系、中断系统、I/O控制和时钟)

(1)CPU：

CPU状态：管态(CPU执行操作系统程序)和目态(CPU执行用户程序)

目态到管态的转变的唯一途径是中断，通过修改程序状态字实现管态和目态的转换

(2)中断机制：

中断的实现需要硬件和软件结合完成。

中断类型：强迫性中断和自愿性中断。

强迫性中断：不期望或不可预料的中断.如：输入输出中断、硬件故障中断、时钟中断、程序性中断。

自愿性中断：程序有意安排的访管指令或系统调用。

中断向量：中断处理程序的入口地址及运行环境(程序状态字PSW)

中断优先级由硬件规定，中断屏蔽由程序状态字的中断屏蔽位决定。通过中断屏蔽可以调整中断事件的响应次序

(3)定时装置：

定时装置硬件时钟通常分为两类：即绝对时钟和相对时钟。

CPU对外部设备的控制方式：

1、循环测试I/O

2、中断

3、DMA(直接内存存取)：高速外设与内存批量处理数据

4、通道处理(I/O处理机)

进程管理

(1)进程与程序的区别与联系：

a.进程是程序的执行，是动态的;而程序是指令的集合，是静态的。

b.进程有生命周期，即进程的存在是有限的，从运行到结束，是暂时的;而程序则是永久存在的。

c.进程包括程序、数据和进程控制块(PCB)。

d.一个程序可以有多个进程，一个进程也可以包含多个程序。

进程控制块PCB是一个数据结构，进程在内存中存在的唯一标志

(2)进程状态: 运行态, 就绪态,等待状态(阻塞状态)

(3)线程：CPU调度和分派的基本单位。共享进程资源。

(4)进程的通信

临界资源是指一次只允许一个进程使用的资源：一个进程中访问临界资源的那段程序代码称为临界区。它们不允许两个及以上的进程同时访问或修改。

进程同步：多个进程协同完成任务。进程互斥：多个进程使用同一资源(临界资源)。

低级通信：少量信息的交换(P操作和V操作)

高级通信：大信息交换(消息机制(消息缓冲、信箱通信)、共享内存，管道)

进程(线程)调度：先来先服务、时间片轮转、最高优先级(紧迫度高的进程)、多级队列反馈算法：综合了FCFS、时间片轮转和可抢占最高优先数算法。

(5)死锁：

产生死锁的必要条件：互斥条件、不可剥夺条件、部分分配、循环等待

死锁的预防：破环必要条件之一：静态预分配(破坏部分分配)、资源有序分配(破坏环路等待)、可剥夺资源(破坏不可剥夺性)

死锁的避免：银行家算法

死锁的检测：进程等待时检测、定时检测、系统利用率降低时检测

死锁的解除：资源剥夺和撤销进程

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