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系统基本概念

爱上流星雨 2022-02-18 阅读 94
java

一、硬件

1、冯诺依曼体系

cpu(运算器+控制器)+内存+输入/输出设备

2、CPU的工作模式

1、正常流:取码--译码--执行 核心寄存器(PC寄存器) 开机到关机不断运行

2、中断模式:中断源、中断类型、中断向量表 核心:执行流的切换

执行流的切换:允许cpu从“任务1”跑出去执行“任务2”,再回来执行“任务1”。切换过程核心:上下文恢复,保护和恢复,PC是最主要的。

3、内存是RAM。

二、软件

1、操作系统(OS):是一个负责管理、协调的软件;

主要管理硬件(CPU、内存、硬盘、网络、其他硬件);

模块:进程管理、内存管理、文件管理、网络管理、驱动管理

2、核心概念:

程序(program):指令+数据组成,一般以文件(或者很多文件)的形式存在。

进程(process):①进程是对程序一次执行过程的抽象的结果。每个程序支持同时有多个进程存在。②进程是资源(硬件资源)分配的基本单位。

线程(thread):①每个进程都是由一个或者多个线程组成;②线程是调度的基本单位(CPU分配的基本单位)。

1)进程是资源分配的基本单位,分配CPU都是以线程为单位,不再是以进程为单位。

2)进程是一个PCB对象,保存在内存(OS直接管理的)中

三、核心硬件的协调管理

CPU:以时间为单位进行分配——进程调度(进程管理)

内存:以空间为单位进行分配——内存管理

1、进程管理(进程调度)

①进程:计算机硬件的视角——一组有关联的数据(一个对象)

 ②进程调度

1、进程的状态

2、状态转移图

四、现场保护、现场恢复

1、现场:CPU中寄存器中的重要数据(其中最核心的就是PC)

2、保护:把对应的数据保存到内存中(PCB对象中有对应的位置去保存)

3、恢复:把内存中之前保护的数据恢复到CPU寄存器中

 根据哪些算法选择一个进程来分配CPU:

1、先来先服务   2、短任务优先  3、优先级

五、在OS语境下的并发(concurrent)vs 并行(parallel)

 六、用户态(user space)vs 内核态(kernel space)

七、内存管理

1、

2、 使用物理地址,有以下问题:

程序,需要关心具体分配到的物理地址,而物理地址很可能每次是不同的,导致处理的复杂性上升。由于物理地址暴露了,导致OS失去调整的自主权。

3、一般提到进程的内存地址管理,都是指的是线性地址。

 八、进程间通信(IPC)

 

 

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