第一篇：操作系統(tǒng)教學(xué)總結(jié)

操作系統(tǒng)教學(xué)總結(jié)

教師：楊宇

這學(xué)期我擔(dān)任了《操作系統(tǒng)》這門課程的教學(xué)工作，本教材內(nèi)容多,任務(wù)重,而且13級(jí)大部分學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)了解都非常匱乏,基礎(chǔ)非常薄弱,但是在各位老師的幫助和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)下，我們非常圓滿的完成了本學(xué)期的教學(xué)任務(wù)。

教這門課程首先要使學(xué)生知道操作系統(tǒng)課程的重要性,這門課程是中職生計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的主干課程?，F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)越來(lái)越普及,無(wú)論是從事軟件維護(hù)、操作系統(tǒng)維護(hù)，還是網(wǎng)絡(luò)管理，就算是為了自己以后能夠買一臺(tái)電腦,選購(gòu)不會(huì)上當(dāng)受騙,自己能夠安裝和維護(hù)，也要悉心學(xué)習(xí).二、操作系統(tǒng)是一門理論性、基礎(chǔ)性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,要學(xué)好，首先就要教育學(xué)生要有學(xué)習(xí)的韌性，不怕吃苦不怕累，在學(xué)好理論的基礎(chǔ)上，把理論聯(lián)系到實(shí)踐，再把實(shí)踐運(yùn)用到實(shí)際。

在教學(xué)上，身為教者，首先要發(fā)揮現(xiàn)代化的教學(xué)手段，增強(qiáng)教學(xué)的形象直觀性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,制作交互性強(qiáng)、操作性強(qiáng)、生動(dòng)活潑的多媒體課件,通過(guò)圖文并茂、視頻動(dòng)畫以直觀教學(xué)，在網(wǎng)上下載最新硬件圖片以及購(gòu)買參數(shù)信息，豐富教學(xué)內(nèi)容，利用多媒體教室形象直觀的傳遞計(jì)算機(jī)硬件信息，細(xì)致的講解,一步一個(gè)腳印,融會(huì)貫通的講好每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),用學(xué)生最常接觸的手機(jī)、MP3、MP4、DVD等常見(jiàn)設(shè)施為例子，講解存儲(chǔ)卡，講解光驅(qū)，用電視顯像管成像原理講解顯示器等等，提高學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的興趣。

其次，計(jì)算機(jī)的發(fā)展日新月異，而我們的教材相對(duì)比較滯后，因此身為教者我必須及時(shí)補(bǔ)充更新，來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，培養(yǎng)適合現(xiàn)實(shí)需要的計(jì)算機(jī)發(fā)展人才。

再者，操作系統(tǒng)課，最重要的就是實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的動(dòng)手能力。在專門的計(jì)算機(jī)室里，兩節(jié)理論課兩節(jié)實(shí)踐，理論課上講的內(nèi)容要聯(lián)系到實(shí)踐，通過(guò)大量的實(shí)踐完成計(jì)算機(jī)硬件的組裝、軟件的安裝與維護(hù)，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生要敢動(dòng)手、勤動(dòng)手，為最終具備專業(yè)的操作系統(tǒng)維護(hù)能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

最后，做好考核，增強(qiáng)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)行。

為了更好完成教學(xué)，我專門制定了有利于學(xué)生提高適應(yīng)社會(huì)需求，提升自身素質(zhì)的考核方式。而我除了課堂提問(wèn)考核外，更加側(cè)重于教學(xué)實(shí)踐，每次學(xué)生動(dòng)手操作能力的提升，提升學(xué)生動(dòng)手操作的積極性和學(xué)習(xí)的興趣。

2015年1月4日

第二篇：操作系統(tǒng)總結(jié)

什么是OS，OS有哪幾個(gè)特征？其最基本的特征是什么？

答：操作系統(tǒng)是為了達(dá)到方便用戶和提高利用率的目的而設(shè)計(jì)的，控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，合理的組織計(jì)算機(jī)工作流程的程序的集合它具有并發(fā)，共享，虛擬，異步性四個(gè)基本特征。其中最基本的特征為并發(fā)性

2什么是進(jìn)程及與程序的區(qū)別與聯(lián)系，為什么PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志？

進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行過(guò)程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。

區(qū)別：（1）進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，程序是靜態(tài)的。（2）進(jìn)程具有并發(fā)性，而程序沒(méi)有（3）進(jìn)程是資源分配和處理機(jī)調(diào)度的獨(dú)立單位，其并發(fā)性受系統(tǒng)制約（4）一個(gè)程序多次執(zhí)行，對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程，不同的進(jìn)程可以包含同一程序PCB：因?yàn)樵谶M(jìn)程的整個(gè)生命期中，系統(tǒng)總是通過(guò)PCB對(duì)進(jìn)程進(jìn)行控制的3處理機(jī)三級(jí)調(diào)度分別完成什么工作？

（1）高級(jí)調(diào)度：就是作業(yè)調(diào)度，用于決定把外存上處于后備隊(duì)列中的哪些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，并為它們創(chuàng)建進(jìn)程，分配必要的資源，然后，再將新創(chuàng)建的進(jìn)程排在就緒隊(duì)列上，準(zhǔn)備執(zhí)行

（2）低級(jí)調(diào)度：就是進(jìn)程調(diào)度，它決定就緒隊(duì)列中的哪個(gè)進(jìn)程將獲得處理機(jī)，然后由分派程序執(zhí)行把處理機(jī)分配給該進(jìn)程的操作

（3）中級(jí)調(diào)度：實(shí)際上就是存儲(chǔ)器管理中的對(duì)換功能試說(shuō)明引起進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)是什么？

（1）進(jìn)程完畢（2）時(shí)間片用完（3）I/O請(qǐng)求發(fā)生某個(gè)事件（4）原語(yǔ)：wait操作，阻塞（5）高優(yōu)先者進(jìn)入 5什么是臨界資源和臨界區(qū)？

一次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源稱為臨界資源。訪問(wèn)臨界資源的代碼段稱為臨街區(qū)

6試修改下面生產(chǎn)者---消費(fèi)問(wèn)題中，如果將兩個(gè)wait操作即wait(full)和wati(mutex)互換 位置，或者將signal(mutex)與signal(full)互換位置，結(jié)果會(huì)如何？

（1）wait(full)和wait(mutex)互換位置后，因?yàn)閙utex在這兒是全局變量，執(zhí)行完wait(mutex)，則mutex賦值為0，倘若full 也為0，則該生產(chǎn)者進(jìn)程就會(huì)轉(zhuǎn)入進(jìn)程鏈表進(jìn)行等待，而生產(chǎn)者進(jìn)程會(huì)因全局變量mutex為0 而進(jìn)行等待，使full 始終為0，這樣就形成了死鎖.（2）而signal(mutex)與signal(full)互換位置后，從邏輯上來(lái)說(shuō)應(yīng)該是一樣的.7什么是死鎖?死鎖產(chǎn)生的有哪些

死鎖是因多個(gè)進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而造成的一種僵局（1）互斥條件：一個(gè)資源每次只能被一個(gè)進(jìn)程使用。（2）請(qǐng)求與保持條件：一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí)，對(duì)已獲得的資源保持不放。

（3）不剝奪條件:進(jìn)程已獲得的資源，在末使用完之前，不能強(qiáng)行剝奪。（4）環(huán)路等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。同步機(jī)制應(yīng)遵循的基本準(zhǔn)則是什么?

(1)空閑讓進(jìn)（2）忙則等待（3）有限等待（4）讓權(quán)等待.程序有幾種連接方式

（1）靜態(tài)鏈接方式（2）裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接（3）運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接

10什么是動(dòng)態(tài)重定位方式及為什么要引入動(dòng)態(tài)重定位方式及如何實(shí)現(xiàn)？

程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存時(shí)需對(duì)目標(biāo)程序中的地址進(jìn)行修改。這種把邏輯地址轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)存的物理地址的過(guò)程叫重定位

11什么是分頁(yè)，什么是分段，在存儲(chǔ)管理中兩者的區(qū)別

（1）分頁(yè)是將一個(gè)進(jìn)程的邏輯地址空間分成若干大小相等的部分，每一部分稱作頁(yè)面，內(nèi)存劃分成與頁(yè)面大小相等的物理塊，進(jìn)程的任何一頁(yè)可放入內(nèi)存的任何一個(gè)物理塊中,段是信息的邏輯單位，含有一組意義相對(duì)完整的信息，更好的來(lái)滿足用戶的需要。

（2）分段是一組邏輯信息的集合，即一個(gè)作業(yè)中相對(duì)獨(dú)立的部分。多個(gè)段在內(nèi)存中占有離

散的內(nèi)存單元，對(duì)每個(gè)段，在內(nèi)存占有一連續(xù)的內(nèi)存空間，其內(nèi)存的分配與回收同可變分區(qū)的內(nèi)存分配與回收辦法

分頁(yè)與分段的主要區(qū)別是？

（1）頁(yè)是信息的物理單位，分頁(yè)是為了實(shí)現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外零頭，提高內(nèi)存的利用率（2）頁(yè)的大小固定，并且有系統(tǒng)決定，而段的長(zhǎng)度不固定決定于用戶所編寫的程序（3）分頁(yè)作業(yè)的地址空間是一維的，段是二維的。

12動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理中內(nèi)存的回收方式

13.什么是對(duì)換，對(duì)換的分類及主要用途在進(jìn)程換出時(shí)應(yīng)遵循什么原則

對(duì)換是把內(nèi)存中暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程或者暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)調(diào)出到外存上，以便騰出足夠的內(nèi)存空間，再把因具備運(yùn)行條件的進(jìn)程或者進(jìn)程所需要的程序或數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存。

分類：（1）整體對(duì)換（進(jìn)程對(duì)換）：以整個(gè)進(jìn)程為單位（2）頁(yè)面對(duì)換（分段對(duì)換/部分對(duì)換）：以頁(yè)和段為單位

規(guī)則：內(nèi)存空間不夠用才換出。系統(tǒng)處于阻塞狀態(tài)，且優(yōu)先級(jí)最低的進(jìn)程最先換出。若換入：系統(tǒng)處于就緒狀態(tài)，且優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程最先換入，直至無(wú)可換入的進(jìn)程為止。

14.什么是虛擬存儲(chǔ)器虛擬存儲(chǔ)器具有哪些特性，最基本的特性是什么？虛擬存儲(chǔ)器的容量受哪兩方面的限制？

虛擬存儲(chǔ)器：是指具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。

特征：（1）離散性（最基本的特征）（2）多次性（3）對(duì)換性（4）虛擬性

虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受指令中表示地址的字長(zhǎng)和外存的容量的限制。

15.在沒(méi)有快表的分頁(yè)存儲(chǔ)管理中取一條指令需訪問(wèn)幾次內(nèi)存及訪問(wèn)內(nèi)存的目的，及具有快表的分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的地址變換過(guò)程。

兩次。第一次：訪問(wèn)內(nèi)存中的頁(yè)表，從中找到頁(yè)的物理塊號(hào)，再將塊號(hào)與頁(yè)內(nèi)偏移量W拼接，形成物理地址。第二次：從第一次所得的物理地址中獲得所需數(shù)據(jù)

地址變換過(guò)程：CPU給出有效地址后，地址變換機(jī)構(gòu)將頁(yè)號(hào)與快表中的所有頁(yè)號(hào)進(jìn)行比較，若有與此相匹配的頁(yè)號(hào)，則表示所訪問(wèn)的頁(yè)在快表中，從中讀出物理塊號(hào)與頁(yè)內(nèi)地址相拼接，得到物理地址；若訪問(wèn)的頁(yè)不在快表中，則要訪問(wèn)在內(nèi)存中的頁(yè)表，從頁(yè)表中讀出物理塊號(hào)與頁(yè)內(nèi)地址相拼接，得到物理地址，同時(shí)，還應(yīng)將此頁(yè)表項(xiàng)寫入快表中，若此時(shí)快表已滿，則OS必須找到一個(gè)老的并且被認(rèn)為不再需要的頁(yè)表項(xiàng)將它換出。

16.什么是緊湊技術(shù)及為什么要引入

緊湊：把原來(lái)多個(gè)分散的小分區(qū)拼接成一個(gè)大分區(qū)的方法

引入：提高內(nèi)存的利用率，讓大容量的作業(yè)可以裝入并且減少零頭或碎片

17程序的局部性原理是什么局限性的兩個(gè)主要表現(xiàn)方面

局部性原理：（1）程序執(zhí)行時(shí)，除少部分轉(zhuǎn)移和過(guò)程調(diào)用指令外，大多數(shù)條件下任是順序執(zhí)行的（2）過(guò)程調(diào)用將會(huì)使程序的執(zhí)行軌跡由一部分區(qū)域轉(zhuǎn)至另一部分區(qū)域，但經(jīng)驗(yàn)就看出過(guò)程調(diào)用的深度在大多數(shù)情況下不會(huì)超過(guò)5（3）程序中存在許多循環(huán)結(jié)構(gòu)，這些雖然只能由少數(shù)指令構(gòu)成但它們將多次執(zhí)行（4）程序中還包括許多對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理

主要表現(xiàn)在：（1）時(shí)間局限性（2）空間局限性

18.什么是spooling技術(shù)spooling系統(tǒng)有哪些組成Spooling技術(shù)是對(duì)脫機(jī)輸入，輸出系統(tǒng)的模擬。

組成：（1）輸入井和輸出井（2）輸出緩沖區(qū)和輸入緩沖區(qū)（3）輸入進(jìn)程SPi和輸出進(jìn)程SPo（4）請(qǐng)求打印隊(duì)列

特點(diǎn)：（1）提高了I/O的速度（2）將獨(dú)占設(shè)備改為共享設(shè)備（3）實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能

第三篇：操作系統(tǒng)總結(jié)

第一部分概述

一、導(dǎo)論

1.操作系統(tǒng)做什么

① 馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)

② OS角色：對(duì)上：控制程序正確執(zhí)行，使用方便；對(duì)下：資源分配器

③ 核心功能：進(jìn)程管理，內(nèi)存管理，文件管理，輸入輸出，保護(hù)和安全

2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組織

① 中斷

② 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：寄存器→高速緩存→主存→電子磁盤→光盤→磁帶

③ I/O結(jié)構(gòu)：I/O的同步、異步；慢速設(shè)備（中斷）快速設(shè)備（DMA）

3.操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：多道（使CPU總有一個(gè)任務(wù)執(zhí)行）、分時(shí)（高頻率切換任務(wù)）

4.進(jìn)程管理

① 進(jìn)程有其生命周期，進(jìn)程是執(zhí)行中的程序

② 管理活動(dòng)：創(chuàng)建或刪除用戶或系統(tǒng)進(jìn)程；掛起或重啟進(jìn)程；防死鎖；提供進(jìn)程

同步、通信機(jī)制

③ 目的：使進(jìn)程可以運(yùn)行，相互協(xié)調(diào)不死鎖

5.內(nèi)存管理

① 目標(biāo)：內(nèi)核健壯

② 保護(hù)方法：獨(dú)立操作模式:用戶模式，內(nèi)核模式；計(jì)數(shù)器定時(shí)中斷防止死循環(huán)

6.存儲(chǔ)管理

① 解決問(wèn)題：速度匹配→緩存（緩存的命中率）

② 等級(jí)問(wèn)題：一致性；多處理器下各緩存的一致性

二、操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.操作系統(tǒng)服務(wù)：用戶界面，程序執(zhí)行，I/O操作，文件系統(tǒng)操作，通信，錯(cuò)誤檢測(cè)，資源分配，統(tǒng)計(jì)，保護(hù)和安全。

2.操作系統(tǒng)的用戶界面：命令解釋程序，圖形用戶界面

3.系統(tǒng)調(diào)用類型：進(jìn)程控制，文件管理，設(shè)備管理，信息維護(hù)，通信

4.系統(tǒng)程序分類：文件管理，狀態(tài)信息，文件修改，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言支持，程序裝入和

執(zhí)行，通信，系統(tǒng)工具，應(yīng)用程序。

5.操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

① 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)(MS-DOS)：小空間多功能，應(yīng)用程序直接操作硬件，不安全，無(wú)模塊，接口和功能層次沒(méi)有區(qū)分

② 分層法：難劃分，效率低，但是構(gòu)造和調(diào)試簡(jiǎn)單化

③ 微內(nèi)核：包括最小的進(jìn)程和內(nèi)存管理以及通信，便于擴(kuò)充操作系統(tǒng)。

④ 模塊化：動(dòng)態(tài)加載模塊，允許內(nèi)核提供核心服務(wù)，也能動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)特定的功能 ⑤ 組合結(jié)構(gòu)

第二部分進(jìn)程管理

一、進(jìn)程

1.進(jìn)程的概念

① 進(jìn)程通常包括：程序計(jì)數(shù)器，棧，數(shù)據(jù)段

② 進(jìn)程狀態(tài)：新建，運(yùn)行，等待，就緒，終止

③ 進(jìn)程控制塊PCB：進(jìn)程狀態(tài)，程序計(jì)數(shù)器，CPU寄存器，CPU調(diào)度信息，內(nèi)存

管理信息，記賬信息，I/O狀態(tài)信息

④

2.進(jìn)程調(diào)度

① 調(diào)度隊(duì)列：作業(yè)隊(duì)列，就緒隊(duì)列，設(shè)備隊(duì)列P80

② 調(diào)度程序：長(zhǎng)期調(diào)度程序（作業(yè)調(diào)度程序）：從作業(yè)池中選擇進(jìn)程，并裝入內(nèi)存

準(zhǔn)備執(zhí)行。短期調(diào)度程序（CPU調(diào)度程序）：從準(zhǔn)備執(zhí)行的進(jìn)程中選擇進(jìn)程，并為之分配CPU時(shí)間。中期調(diào)度程序：能將進(jìn)程從內(nèi)存中移出。

長(zhǎng)短期的區(qū)別是執(zhí)行頻率；長(zhǎng)期調(diào)度控制多道程序設(shè)計(jì)的程度，中期調(diào)度可以降低多道。

③ I/O綁定進(jìn)程，CPU綁定進(jìn)程

④ 上下文切換：將CPU切換到另一個(gè)進(jìn)程需要保存當(dāng)前進(jìn)程的狀態(tài)和恢復(fù)另一進(jìn)

程的狀態(tài)。

3.進(jìn)程操作

① 進(jìn)程創(chuàng)程：創(chuàng)建新進(jìn)程的執(zhí)行方式（父子進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行；父進(jìn)程等待直到某個(gè)

或全部子進(jìn)程執(zhí)行完畢）

新進(jìn)程地址空間（子進(jìn)程是父進(jìn)程的副本；子進(jìn)程裝入另一個(gè)新程序）

資源共享（所有/子集/不共享）

② 進(jìn)程終止

父進(jìn)程終止子進(jìn)程的原因（子進(jìn)程使用了超過(guò)它分配的資源；分配給子程序的任務(wù)不需要了；父進(jìn)程結(jié)束）

4.進(jìn)程間通信

① 通信基本模型：共享內(nèi)存，消息傳遞

② 共享內(nèi)存：消費(fèi)者可能等待生產(chǎn)者；無(wú)限緩沖區(qū)，有限緩沖區(qū)的區(qū)別

③ 消息傳遞：

命名：直接通信（對(duì)稱尋址：接受者命名發(fā)送者；非對(duì)稱尋址：接受者不需要命名發(fā)送者）間接通信（郵箱、端口的參與）

同步：阻塞與非阻塞（發(fā)送，接收），同步與異步

緩沖：零容量（無(wú)緩沖）；有限容量、無(wú)限容量（自動(dòng)緩沖）

5.客戶機(jī)-服務(wù)器通信：套接字SOCKET，RPC遠(yuǎn)程調(diào)用，RMI遠(yuǎn)程方法調(diào)用

二、線程

1.概述：多線程優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)度高，資源共享，經(jīng)濟(jì)，多處理器體系結(jié)構(gòu)的利用

2.多線程模型：用戶層的用戶線程或內(nèi)核層的內(nèi)核線程，用戶線程受內(nèi)核支持，而無(wú)

需內(nèi)核管理，而內(nèi)核線程由操作系統(tǒng)直接支持和管理，這兩種方法支持多線程。① 多對(duì)一模型（效率比較高，阻塞系統(tǒng)調(diào)用的后果）

② 一對(duì)一模型（更好的并發(fā)功能，缺點(diǎn)是創(chuàng)建一個(gè)用戶線程就需要一個(gè)內(nèi)核進(jìn)程）③ 多對(duì)多模型（用戶可以創(chuàng)建任意多的線程；二級(jí)模型=多對(duì)多+一對(duì)一）

3.多線程問(wèn)題

① 系統(tǒng)調(diào)用fork().exex()

② 線程取消異步取消（立即終止），延遲取消（檢查是否應(yīng)該終止）

③ 信號(hào)處理：信號(hào)必須有一個(gè)處理程序

④ 線程池：優(yōu)點(diǎn)（處理請(qǐng)求速度快，線程數(shù)量可控制）

三、CPU調(diào)度

1.基本概念

① CPU區(qū)間和I/O區(qū)間的概念

② 搶占與非搶占調(diào)度的概念（發(fā)生在：一個(gè)進(jìn)程從運(yùn)行切換到等待、運(yùn)行切換到

就緒、等待切換到就緒、以及終止，1,4非搶占，2,3搶占）

2.調(diào)度準(zhǔn)則：CPU利用率（使CPU盡量忙），吞吐量（測(cè)量工作的方法），周轉(zhuǎn)時(shí)間（從

進(jìn)程提交到完成的時(shí)間），等待時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間

3.調(diào)度算法

① 先到先服務(wù)調(diào)度FCFS（非搶占的）

② 最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度SJF（搶占，最優(yōu)算法，難知道下一CPU區(qū)間長(zhǎng)度，用于長(zhǎng)

期調(diào)度）

③ 最短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度SRTF（強(qiáng)占式的SJF，適合長(zhǎng)期調(diào)度）

④ 優(yōu)先級(jí)調(diào)度（問(wèn)題：無(wú)窮阻塞或饑餓，老化來(lái)解決；非搶占方式不用占用CPU

切換）

⑤ 輪轉(zhuǎn)調(diào)度RR（專為分時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是可搶占的，時(shí)間片過(guò)大變?yōu)镕CFS，時(shí)間片

過(guò)小等待時(shí)間段，但是切換頻繁）

⑥ 多級(jí)隊(duì)列調(diào)度（前臺(tái)與后臺(tái)的調(diào)度算法不同，RR與FCFS）？

⑦ 多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度

⑧ 實(shí)時(shí)調(diào)度：硬實(shí)時(shí)（在特定硬件上保證時(shí)間），軟實(shí)時(shí)：盡力而為，優(yōu)先級(jí)不變，沒(méi)有饑餓現(xiàn)象

4.算法評(píng)估

① 確定性模型甘特圖

② 排隊(duì)模型 N=入*W（N平均隊(duì)列長(zhǎng)度，W為隊(duì)列的平均等待時(shí)間，入為新進(jìn)程

到達(dá)隊(duì)列的平均到達(dá)率）

③ 模擬

④ 實(shí)現(xiàn)

四、進(jìn)程同步

1． 背景：競(jìng)爭(zhēng)條件：共享內(nèi)存，共享變量

2． 臨界區(qū)問(wèn)題

① 臨界區(qū)解決方案：進(jìn)入去，臨界區(qū)，退出區(qū)，剩余區(qū)

② 效果：互斥，有空讓進(jìn)，有限等待

③ 證明：1.互斥，臨界區(qū)一個(gè)時(shí)間只能有一個(gè)進(jìn)程2.前進(jìn)，臨界區(qū)內(nèi)無(wú)進(jìn)程執(zhí)行，那么只有那些不在剩余區(qū)內(nèi)執(zhí)行的進(jìn)程可參加選擇，這種選擇不能無(wú)限延遲3.有限等待，從一個(gè)進(jìn)程做出進(jìn)入臨界區(qū)的請(qǐng)求，知道該請(qǐng)求允許為止，其他進(jìn)程允許進(jìn)入其臨界區(qū)的次數(shù)有上限。

④ PETERSON算法

3． 信號(hào)量：計(jì)數(shù)信號(hào)量，二進(jìn)制信號(hào)量

① 技術(shù)信號(hào)量用于控制訪問(wèn)：當(dāng)每個(gè)線程需要使用資源時(shí)，需要對(duì)該信號(hào)量執(zhí)行

acquire()操作，當(dāng)線程釋放資源時(shí)，需要對(duì)該信號(hào)執(zhí)行release()操作。

② 用信號(hào)量解決同步問(wèn)題

4． 管程：管程結(jié)構(gòu)確保一次只有一個(gè)進(jìn)程能在管程內(nèi)活動(dòng)

5． 經(jīng)典同步問(wèn)題

① 生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題

② 讀者寫者問(wèn)題

③ 哲學(xué)家吃飯問(wèn)題

五、死鎖

1.死鎖特征

① 必要條件：互斥，占有并等待，非搶占，循環(huán)等待

② 資源分配圖：分配圖沒(méi)有環(huán)則沒(méi)有死鎖，有環(huán)則有死鎖；有環(huán)則可能有死鎖。

2.死鎖預(yù)防

① 互斥：通常不能通過(guò)否定互斥條件來(lái)預(yù)防死鎖：有的資源本身就是非共享的。② 占有并等待：協(xié)議一：每個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行前申請(qǐng)并獲得所有資源；協(xié)議二，允許

進(jìn)程在沒(méi)有資源時(shí)才可以申請(qǐng)資源。協(xié)議缺點(diǎn)：資源利用率低，可能發(fā)生饑餓。③ 非搶占：協(xié)議：如果一個(gè)進(jìn)程占有資源并申請(qǐng)另一個(gè)不能立即分配的資源，那

么其現(xiàn)在已分配的資源都可被搶占。

④ 循環(huán)等待：對(duì)所有資源類型進(jìn)行完全排序，且要求每個(gè)進(jìn)程按遞增順序來(lái)申請(qǐng)

資源。

3.死鎖避免

① 安全狀態(tài):如果系統(tǒng)能按某個(gè)順序?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程分配資源并能避免死鎖，那么系統(tǒng)

狀態(tài)就是安全的。

② 單實(shí)例：資源分配圖：申請(qǐng)邊，分配邊，需求邊

③ 多實(shí)例：銀行家算法Available(向量),Max（矩陣）,Allocation（矩陣），Need(矩

陣),4.死鎖檢測(cè)

① 單實(shí)例：等待圖：當(dāng)且僅當(dāng)?shù)却龍D中有一個(gè)環(huán)時(shí)，系統(tǒng)存在死鎖

② 多實(shí)例：類似銀行家算法

5.死鎖恢復(fù)

① 進(jìn)程終止：終止所有死鎖進(jìn)程；一次只終止一個(gè)進(jìn)程，直到取消死鎖循環(huán)為止 ② 資源搶占：?jiǎn)栴}：選擇一個(gè)犧牲品；回滾；饑餓

第三部分內(nèi)存管理

一、內(nèi)存管理

1.背景

① 地址綁定：編譯時(shí)（編譯時(shí)就知道進(jìn)程將在內(nèi)存中的駐留地址，那么就可以生

成絕對(duì)代碼），加載時(shí)（生成可重定位的代碼），運(yùn)行時(shí)（如果進(jìn)程在執(zhí)行時(shí)可以從一個(gè)內(nèi)存段移到另一個(gè)內(nèi)存段，那么綁定必須延遲到執(zhí)行時(shí)才進(jìn)行）

② 邏輯地址（CPU所生成的地址）物理地址（內(nèi)存單元所看到的地址）

③ 動(dòng)態(tài)加載（子程序只在調(diào)用時(shí)加載，優(yōu)點(diǎn)不用的子程序絕不會(huì)被加載）④ 動(dòng)態(tài)鏈接與共享庫(kù)（將連接延遲到運(yùn)行時(shí)）

2.交換（沒(méi)看）

3.連續(xù)內(nèi)存分配：?jiǎn)畏謪^(qū)，多分區(qū)

4.非連續(xù)內(nèi)存分配：分頁(yè)（分頁(yè)技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生外部碎片）

5.動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配問(wèn)題：首次適應(yīng)，最佳適應(yīng)，最差適應(yīng)

6.頁(yè)表結(jié)構(gòu)：層次頁(yè)表，哈希頁(yè)表，反向頁(yè)表

二、虛擬內(nèi)存

1.背景

① 多道盡可能多的程序，這也是內(nèi)存管理的目標(biāo)

② 虛擬內(nèi)存好處：可以運(yùn)行比物理內(nèi)存大的程序；更快的啟動(dòng)和響應(yīng)（載入更快）；

更多的多道；更容易的共享文件盒地址空間；更少的輸入輸出。

2.按需調(diào)頁(yè)：在需要時(shí)才調(diào)入頁(yè)

① 有效位-無(wú)效位來(lái)來(lái)確定頁(yè)是否在內(nèi)存

② 有幀就加入，無(wú)幀就換頁(yè)，頁(yè)錯(cuò)誤處理流程：檢查內(nèi)部表確定引用是否合法→

非法則終止，合法則調(diào)入→找到空閑幀，裝入內(nèi)存→修改內(nèi)部表→重啟指令 ③ 按需調(diào)頁(yè)的有效訪問(wèn)時(shí)間：effective access time=(1-p)*ma+p*處理頁(yè)錯(cuò)誤的時(shí)間

3.頁(yè)面置換（引用串）

① FIFO 先入先出

② 最優(yōu)算法：向后看，換頁(yè)的時(shí)候看內(nèi)存中哪個(gè)頁(yè)最晚用；是所有算法中產(chǎn)生頁(yè)

錯(cuò)誤最低的算法；問(wèn)題：需要引用串的未來(lái)知識(shí)

③ LRU最近最少使用算法：往前看，內(nèi)存中哪頁(yè)在列表序列中離的最遠(yuǎn)，無(wú)Belady

異常

④ 算法實(shí)現(xiàn)：計(jì)數(shù)器（最近最少使用：換計(jì)數(shù)器值最小的）代價(jià)大：系統(tǒng)級(jí)，可

能溢出，一定會(huì)寫全表

頁(yè)碼堆棧：每當(dāng)引用一個(gè)頁(yè)，該頁(yè)就從棧中刪除并放在棧頂。嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)，但是代價(jià)高。

二次機(jī)會(huì)：引用位，引用時(shí)改為1,；換頁(yè)時(shí)，是1則置零，是0則換

計(jì)數(shù)算法：LFU最不經(jīng)常使用，MFU最經(jīng)常使用（可采用老化）

4.幀分配

① 分配策略限制：所分配的幀不能超過(guò)可用幀的數(shù)量，大于最小需求

② 每個(gè)進(jìn)程幀的最少數(shù)量是由體系結(jié)構(gòu)決定的，而最大數(shù)量幀是由可用物理內(nèi)存

決定的。

③ 當(dāng)指令完成之前出現(xiàn)頁(yè)錯(cuò)誤，該指令必須重新執(zhí)行

④ 幀分配方法：

固定分配：平均分配、按比例分配

優(yōu)先級(jí)分配：全局置換（幀數(shù)可變），局部置換（固定）；全局置換算法的一個(gè)問(wèn)題是進(jìn)程不能控制其頁(yè)錯(cuò)誤率，但是全局置換通常會(huì)有更好的系統(tǒng)吞吐量，且更為常用。

5.系統(tǒng)顛簸

① 顛簸產(chǎn)生的原因：搶幀→I/O上升→CPU使用率降低→多道繼續(xù)增加→忙于換頁(yè) ② 工作集合策略防止了顛簸，并盡可能的提高了多道程序的程度，可以通過(guò)頁(yè)錯(cuò)

誤頻率PFF來(lái)直接測(cè)量和控制頁(yè)錯(cuò)誤以防止顛簸。上限之上分配更多，下限之下，減少幀數(shù)

6.其他問(wèn)題

① 預(yù)調(diào)頁(yè)關(guān)鍵問(wèn)題：采用預(yù)調(diào)頁(yè)的成本是否小于處理響應(yīng)頁(yè)錯(cuò)誤的成本。② 頁(yè)大小問(wèn)題：最佳頁(yè)大小的選擇，大頁(yè)，小頁(yè)

③ 優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)

第四部分存儲(chǔ)管理

一、文件系統(tǒng)接口

1.文件概念

① 文件是邏輯外存的最小分配單元，即數(shù)據(jù)除非在文件中，否則不能寫到內(nèi)存中。② 文件操作：寫，讀，重定位，刪除，截短

③ 文件加鎖：共享鎖，專用鎖；強(qiáng)制，建議文件加鎖機(jī)制

2.訪問(wèn)方法：順序訪問(wèn)，直接訪問(wèn)，其他方法（索引）

3.目錄結(jié)構(gòu)

① 目錄操作：創(chuàng)建文件，刪除文件，遍歷目錄，重命名文件，跟蹤文件系統(tǒng) ② 評(píng)價(jià)目錄結(jié)構(gòu)：命名（不同文件同名），分組（同一文件不同命名）

③ 單層結(jié)構(gòu)目錄（命名，分組均無(wú)），雙層結(jié)構(gòu)目錄（可命名不可分組），樹(shù)狀結(jié)

構(gòu)（絕對(duì)，相對(duì)路徑；可命名分組），無(wú)環(huán)圖目錄（硬鏈接，軟鏈接），通用圖目錄

二、文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1.文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：應(yīng)用程序→邏輯文件系統(tǒng)→文件組織模塊→基本文件系統(tǒng)→I/O控

制→設(shè)備

2.目錄實(shí)現(xiàn)：線性列表（編程簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)時(shí)，查找文件需要線性搜索）

哈希表（采取策略避免沖突）

3.分配方法

① 連續(xù)分配：每個(gè)文件在磁盤上占有一組連續(xù)的塊；困難時(shí)為新文件找到空間，外部碎片問(wèn)題也可能很大，確定文件分配多大空間，② 鏈接分配：解決了連續(xù)分配的所有問(wèn)題；必須順序訪問(wèn)文件，指針需要空間，由于指針?lè)峙湓谡麄€(gè)磁盤，可靠性就成了一個(gè)問(wèn)題。

FAT文件分配表：改善了隨機(jī)訪問(wèn)時(shí)間，但是需要大量磁頭尋道時(shí)間

③ 索引分配：把所有指針都放在一起，構(gòu)成索引塊；支持直接訪問(wèn)，且沒(méi)有外部

碎片問(wèn)題，但是會(huì)浪費(fèi)空間；索引塊分多大是個(gè)問(wèn)題

鏈接方案（一個(gè)索引塊可以指向另一索引塊構(gòu)成鏈接）

多層索引（第一個(gè)索引塊指向第二個(gè)索引塊，第二個(gè)指向文件數(shù)據(jù)塊）

組合方案P404 N級(jí)間接塊（計(jì)算）

4.空閑空間管理：為向量（1空0滿）塊號(hào)碼計(jì)算：（值為0的數(shù)字）*（一個(gè)字的位

數(shù)）+第一個(gè)值為1的位的偏移；鏈表（所有空閑的塊用鏈表鏈接起來(lái)）；組（將N個(gè)空閑塊的地址存儲(chǔ)在第一個(gè)空閑塊中）；計(jì)數(shù)（）

第四篇：操作系統(tǒng)總結(jié)

操作系統(tǒng)基本基礎(chǔ)概念

多任務(wù)是指用戶可以在同一時(shí)間內(nèi)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序,每個(gè)應(yīng)用程序被稱作一個(gè)任務(wù)。像Windows、LINUX就是支持多任務(wù)的操作系統(tǒng)。每個(gè)任務(wù)使用由操作系統(tǒng)分配的短暫的時(shí)間片(Timeslice)輪流使用CPU,由于CPU對(duì)每個(gè)時(shí)間片的處理速度非常快,在用戶看來(lái)好像這些任務(wù)在同時(shí)執(zhí)行，這叫做時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法。還有更多的多任務(wù)調(diào)度方法。

實(shí)時(shí)系統(tǒng)

（REAL TIME system）是指系統(tǒng)能及時(shí)的響應(yīng)外部時(shí)間的請(qǐng)求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致的運(yùn)行。分為硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)，系統(tǒng)對(duì)任務(wù)的截止時(shí)間有要求否則會(huì)出現(xiàn)難以預(yù)測(cè)的結(jié)果，這就是硬實(shí)時(shí)任務(wù)，反之要求不是很嚴(yán)格則為軟實(shí)時(shí)任務(wù)。

操作系統(tǒng)的基本特性

并發(fā)與并行：并發(fā)性是兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生。而并行性是兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。

進(jìn)程：為了使多個(gè)程序能并發(fā)的執(zhí)行，系統(tǒng)必須為每個(gè)程序建立進(jìn)程（process）。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)~進(jìn)程是指在操作系統(tǒng)中能獨(dú)立運(yùn)行并作為資源分配的基本單位。他是由一組機(jī)器指令數(shù)據(jù)、堆棧等組成的，是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的活動(dòng)實(shí)體。多個(gè)進(jìn)程之間可以并發(fā)的執(zhí)行和交換信息。一個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)需要一定的資源，如CPU、內(nèi)存空間、IO設(shè)備等。

我的注解：進(jìn)程很重要。Linux的進(jìn)程之間的關(guān)系可以這樣描述：一個(gè)完整的main函數(shù)運(yùn)行的時(shí)候，在linux里是以進(jìn)程的形式存在的。系統(tǒng)啟動(dòng)之后運(yùn)行的第一個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程號(hào)是1，叫做init進(jìn)程，一切進(jìn)程都從它派生出來(lái)，一個(gè)父進(jìn)程可以派生另一個(gè)進(jìn)程，即為子進(jìn)程，這倆進(jìn)程為并行關(guān)系。子進(jìn)程也可以創(chuàng)建子進(jìn)程。

進(jìn)程的創(chuàng)建在linux里邊用fork（）函數(shù)它有兩個(gè)返回值，一個(gè)是在父進(jìn)程中返回，返回的是子進(jìn)程號(hào)，一個(gè)是在子進(jìn)程中返回，如果子進(jìn)程創(chuàng)建成功，則返回的是0。子進(jìn)程是父進(jìn)程的一個(gè)拷貝，現(xiàn)代的進(jìn)程創(chuàng)建都用vfork（）創(chuàng)建子進(jìn)程之后，并不拷貝全部的進(jìn)程空間，只有在用到時(shí)才拷貝，叫做寫時(shí)復(fù)制技術(shù)（copy on write）。

Linux里邊這樣創(chuàng)建子進(jìn)程：

pid_t pid=fork();//這里的pid_t是一種數(shù)據(jù)類型（如int），這里代表進(jìn)程號(hào)（實(shí)質(zhì)上也是個(gè)整形變量int）

If(pid==0){這里邊就是子進(jìn)程代碼}

Else if(pid>0){這里邊是父進(jìn)程代碼，pid的值是子進(jìn)程的進(jìn)程號(hào)PID}

線程：通常在一個(gè)進(jìn)程中可以包含若干個(gè)線程，他們可以利用進(jìn)程所擁有的資源。在引入線程的操作系統(tǒng)中，一般都把進(jìn)程作為分配資源的基本單位。而把線程作為獨(dú)立運(yùn)行和獨(dú)立調(diào)度的基本單位。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行效率更高。

進(jìn)程的狀態(tài)：一般分為就緒狀態(tài)。執(zhí)行狀態(tài)。阻塞狀態(tài)。

操作系統(tǒng)產(chǎn)生死鎖的原因：1.競(jìng)爭(zhēng)資源。2.進(jìn)程間推進(jìn)順序非法。比如說(shuō)：一個(gè)進(jìn)程占有一個(gè)資源A，當(dāng)他運(yùn)行到需要用到被另一個(gè)進(jìn)程占用的資源B時(shí)，沒(méi)有得到，于是進(jìn)入等待退出運(yùn)行，而這個(gè)占有資源B的進(jìn)程還想得到資源A，但是占有A的進(jìn)程此刻在休眠，也沒(méi)得到，所以這個(gè)進(jìn)程也進(jìn)入等待退出運(yùn)行。這樣兩兩相互等待造成了死鎖。解決方法：1.在進(jìn)程運(yùn)行開(kāi)始時(shí)就把所有資源占好。2.按順序加鎖。比如要得到資源B首先要對(duì)A加鎖，如果得不到就不能加鎖。所有進(jìn)程都按照這個(gè)方法進(jìn)行。

第五篇：操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)總結(jié)

操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)總結(jié)

學(xué)號(hào)：

姓名：

班級(jí)：

在本學(xué)期的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)這門課學(xué)習(xí)當(dāng)中，為了更好的了解操作系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)，我們通過(guò)OS Lab平臺(tái)做了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室的過(guò)程中，我對(duì)課堂上學(xué)到的操作系統(tǒng)的一些知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)還接觸到了操作系統(tǒng)的相關(guān)源代碼，而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行效果了解了平時(shí)我們看不到的操作系統(tǒng)的一些狀況，收獲還是很大的。下面先簡(jiǎn)要?dú)w納在實(shí)驗(yàn)課上我做的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟：

實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)環(huán)境的使用

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.1啟動(dòng)OS Lab

OS Lab每次啟動(dòng)后都會(huì)首先彈出一個(gè)用于注冊(cè)用戶信息的對(duì)話框（可以選擇對(duì)話框標(biāo)題欄上的“幫助”按鈕獲得關(guān)于此對(duì)話框的幫助信息）。在此對(duì)話框中填入學(xué)號(hào)和姓名后，點(diǎn)擊“確定”按鈕完成本次注冊(cè)。觀察OS Lab主窗口的布局。OS Lab主要由下面的若干元素組成：菜單欄、工具欄以及?？吭谧髠?cè)和底部的各種工具窗口，余下的區(qū)域用來(lái)放置編輯器窗口。

1.2 學(xué)習(xí)OS Lab的基本使用方法

練習(xí)使用OS Lab編寫一個(gè)Windows控制臺(tái)應(yīng)用程序，熟悉OS Lab的基本使用方法（主要包括新建項(xiàng)目、生成項(xiàng)目、調(diào)試項(xiàng)目等）。

實(shí)驗(yàn)二：操作系統(tǒng)的啟動(dòng)

實(shí)驗(yàn)步驟：

2.1 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)

啟動(dòng)OS Lab，新建一個(gè)EOS Kernel項(xiàng)目，在“項(xiàng)目管理器”窗口中打開(kāi)boot文件夾中的boot.asm和loader.asm兩個(gè)匯編文件，按F7生成項(xiàng)目，生成完成后，使用Windows資源管理器打開(kāi)項(xiàng)目文件夾中的Debug文件夾。找到由boot.asm生成的軟盤引導(dǎo)扇區(qū)程序boot.bin文件，找到由loader.asm生成的loader程序loader.bin文件，記錄下此文件的大小1566字節(jié)。

2.2 調(diào)試EOS操作系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程

2.2.1 使用Bochs做為遠(yuǎn)程目標(biāo)機(jī)

將調(diào)試時(shí)使用的遠(yuǎn)程目標(biāo)機(jī)修改為Bochs

2.2.2 調(diào)試BIOS程序

按F5啟動(dòng)調(diào)試，Bochs在CPU要執(zhí)行的第一條指令（即BIOS的第一條指令）處中斷，從Console窗口顯示的內(nèi)容中，我們可以獲得關(guān)于BIOS第一條指令的相關(guān)信息，然后查看CPU在沒(méi)有執(zhí)行任何指令之前主要寄存器中的數(shù)據(jù)，以及內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。

2.2.3 調(diào)試軟盤引導(dǎo)扇區(qū)程序

練習(xí)從0x7c00處調(diào)試軟盤引導(dǎo)扇區(qū)程序；查看boot.lst文件；調(diào)試過(guò)程——軟盤引導(dǎo)扇區(qū)程序的主要任務(wù)就是將軟盤中的loader.bin文件加載到物理內(nèi)存的0x1000處，然后跳轉(zhuǎn)到loader程序的第一條指令（物理地址0x1000處的指令）繼續(xù)執(zhí)行l(wèi)oader程序；

2.2.4 調(diào)試加載程序

調(diào)試過(guò)程——Loader程序的主要任務(wù)是將操作系統(tǒng)內(nèi)核（kernel.dll文件）加載到內(nèi)存中，然后讓CPU進(jìn)入保護(hù)模式并且啟用分頁(yè)機(jī)制，最后進(jìn)入操作系統(tǒng)內(nèi)核開(kāi)始執(zhí)行（跳轉(zhuǎn)到kernel.dll的入口點(diǎn)執(zhí)行）；

2.2.5 調(diào)試內(nèi)核

2.2.6 EOS啟動(dòng)后的狀態(tài)和行為

查看EOS的版本號(hào)；查看EOS啟動(dòng)后的進(jìn)程和線程的信息；查看有應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)進(jìn)程和線程的信息

實(shí)驗(yàn)三：進(jìn)程的創(chuàng)建

實(shí)驗(yàn)步驟：

3.1 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)

啟動(dòng)OS Lab；新建一個(gè)EOS Kernel項(xiàng)目；分別使用Debug配置和Release配置生成此項(xiàng)目，從而在該項(xiàng)目文件夾中生成完全版本的EOS SDK文件夾；新建一個(gè)EOS應(yīng)用程序項(xiàng)目；使用在第3步生成的SDK文件夾覆蓋EOS應(yīng)用程序項(xiàng)目文件夾中的SDK文件夾

3.2 練習(xí)使用控制臺(tái)命令創(chuàng)建EOS應(yīng)用程序的進(jìn)程

3.3 練習(xí)通過(guò)編程的方式讓應(yīng)用程序創(chuàng)建另一個(gè)應(yīng)用程序的進(jìn)程

使用OS Lab打開(kāi)本實(shí)驗(yàn)文件夾中的NewProc.c文件；查看應(yīng)用程序創(chuàng)建另一個(gè)應(yīng)用程序的進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果。

3.4 調(diào)試CreateProcess函數(shù)

調(diào)試CreateProcess函數(shù)創(chuàng)建進(jìn)程的過(guò)程；分別驗(yàn)證應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)內(nèi)核在進(jìn)程的4G虛擬地址空間中所處的位置；

3.5 調(diào)試PsCreateProcess函數(shù)

調(diào)試PspCreateProcessEnvironment函數(shù)；調(diào)試進(jìn)程控制塊的創(chuàng)建過(guò)程；調(diào)試初始化進(jìn)程控制塊中各個(gè)成員變量的過(guò)程。

3.6 練習(xí)通過(guò)編程的方式創(chuàng)建應(yīng)用程序的多個(gè)進(jìn)程

使用OS Lab打開(kāi)本實(shí)驗(yàn)文件夾中的參考源代碼文件NewTwoProc.c，仔細(xì)閱讀此文件中的源代碼。使用NewTwoProc.c文件中的源代碼替換EOS應(yīng)用程序項(xiàng)目中EOSApp.c文件內(nèi)的源代碼，生成后啟動(dòng)調(diào)試，查看多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)四：線程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換

實(shí)驗(yàn)步驟：

4.1 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)

啟動(dòng)OS Lab，新建一個(gè)EOS Kernel項(xiàng)目

4.2 調(diào)試線程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過(guò)程

查看一下loop命令執(zhí)行的效果；調(diào)試線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過(guò)程；對(duì)斷點(diǎn)進(jìn)行一些調(diào)整。

4.2.1 線程由阻塞狀態(tài)進(jìn)入就緒狀態(tài)：

將線程從等待隊(duì)列中移除；將線程的狀態(tài)由Waiting修改為Zero；將線程插入其優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)的就緒隊(duì)列的隊(duì)尾；將線程的狀態(tài)由Zero修改為Ready。

4.2.2 線程由運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入就緒狀態(tài)：

線程中斷運(yùn)行，將線程中斷運(yùn)行時(shí)的上下文保存到線程控制塊中；如果處于運(yùn)行狀態(tài)的線程被更高優(yōu)先級(jí)的線程搶先，就需要將該線程插入其優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)的就緒隊(duì)列的隊(duì)首。（注意，如果處于運(yùn)行狀態(tài)的線程主動(dòng)讓出處理器，例如時(shí)間片用完，就需要將程插入其優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)的就緒隊(duì)列的隊(duì)尾）；將線程的狀態(tài)由Running修改為Ready

4.2.3 線程由就緒狀態(tài)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)：

將線程從其優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)的就緒隊(duì)列中移除；將線程的狀態(tài)由Ready修改為Zero；將線程的狀態(tài)由Zero修改為Running；將線程的上下文從線程控制塊（TCB）復(fù)制到處理器的各個(gè)寄存器中，讓線程從上次停止運(yùn)行的位置繼續(xù)運(yùn)行。

4.2.4 線程由運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入阻塞狀態(tài)：

將線程插入等待隊(duì)列的隊(duì)尾；將線程的狀態(tài)由Running修改為Waiting；將線程中斷執(zhí)行，并將處理器上下文保存到該線程的線程控制塊中。

4.3 為線程增加掛起狀態(tài)

觀察loop線程被掛起的情況：刪除之前添加的所有斷點(diǎn)；按F5啟動(dòng)調(diào)試；待EOS啟動(dòng)完

畢，在EOS控制臺(tái)中輸入命令“l(fā)oop”后按回車。此時(shí)可以看到loop線程的執(zhí)行計(jì)數(shù)在不停增長(zhǎng)，說(shuō)明loop線程正在執(zhí)行，記錄下loop線程的ID；按Ctrl+F2切換到控制臺(tái)2，輸入命令“suspend 31”（如果loop線程的ID是31）后按回車；按Ctrl+1切換回控制臺(tái)1，可以看到由于loop線程已經(jīng)成功被掛起，其執(zhí)行計(jì)數(shù)已經(jīng)停止增長(zhǎng)了。

在PsResumThread函數(shù)第119行需要添加的代碼的流程可以是：首先調(diào)用List Remove Entry函數(shù)將線程從掛起線程隊(duì)列中移除，然后調(diào)用PspReadyThread函數(shù)將線程恢復(fù)為就緒狀態(tài)，最后調(diào)用PspThreadSchedule宏函數(shù)執(zhí)行線程調(diào)度，讓剛剛恢復(fù)的線程有機(jī)會(huì)執(zhí)行。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

做實(shí)驗(yàn)時(shí)，最開(kāi)始并不是很了解OS Lab平臺(tái)的使用，即使對(duì)著老師給的實(shí)驗(yàn)教程做還是不怎么會(huì)，于是請(qǐng)教會(huì)做的同學(xué)，通過(guò)同學(xué)的講解我知道了怎樣在OS Lab平臺(tái)上建立項(xiàng)目，怎樣更改路徑并找到項(xiàng)目的源文件等等基本操作。

掌握對(duì)平臺(tái)的簡(jiǎn)單應(yīng)用后，做后面的實(shí)驗(yàn)我是按照實(shí)驗(yàn)教程上的步驟一步步的實(shí)施，并且每次都認(rèn)真觀察相應(yīng)的運(yùn)行結(jié)果，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都會(huì)建議我們學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)教程前面的理論部分，我想如果對(duì)他的理論不熟悉，就算試驗(yàn)成功了我也不知道為什么，所以我一般在做實(shí)驗(yàn)前會(huì)對(duì)前面的理論部分進(jìn)行簡(jiǎn)要的學(xué)習(xí)和熟悉。做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，有時(shí)候按照實(shí)驗(yàn)教程上的步驟做平臺(tái)還是會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，比如做實(shí)驗(yàn)三到調(diào)試CreateProcess函數(shù)時(shí)，出現(xiàn)的調(diào)試異常對(duì)話框中，本來(lái)是要點(diǎn)擊“是”的，但做到這里電腦總是會(huì)出現(xiàn)像死機(jī)一樣的狀況，關(guān)掉平臺(tái)重做到這里老是出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，最后換電腦也是這樣，然后我嘗試不按照實(shí)驗(yàn)步驟點(diǎn)擊“是”也不行，最后還是又還了電腦才做成功，問(wèn)其他同學(xué)也有出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，我想可能是平臺(tái)和電腦上有什么地方有沖突吧。

之后做試驗(yàn)是遇到問(wèn)題我還是選擇多問(wèn)同學(xué)，畢竟每個(gè)人擅長(zhǎng)的是不同的，有些問(wèn)題這個(gè)同學(xué)會(huì)解決，有些問(wèn)題則是那個(gè)同學(xué)才懂解決，通過(guò)互相交流和學(xué)習(xí)，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅鞏固了課堂上學(xué)到的相關(guān)知識(shí)，也對(duì)操作系統(tǒng)有了更深的了解。

體會(huì)：

其實(shí)做完實(shí)驗(yàn)我還是不能保證我對(duì)OS Lab這個(gè)平臺(tái)有很好的全面的了解，但是對(duì)一些基本操作及其快捷鍵我算是大致掌握了，通過(guò)這個(gè)平臺(tái)我也是認(rèn)識(shí)到了“沒(méi)有做不到的，只有想不到的”，我覺(jué)得創(chuàng)建這個(gè)平臺(tái)的人們真的是很了不起，這個(gè)平臺(tái)讓我們便動(dòng)手便了解了平時(shí)我們看不到的操作系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。要做好實(shí)驗(yàn)，得按照實(shí)驗(yàn)教程上面的內(nèi)容一步步落實(shí)，要邊做變領(lǐng)悟相關(guān)原理及運(yùn)行結(jié)果的出現(xiàn)的原因，這樣我們才能在試驗(yàn)中學(xué)到更多、掌握更多。其次，也遇到問(wèn)題我們自然是要先自己思考，通過(guò)不同的嘗試來(lái)解決，之后不能解決的我們要多向老師同學(xué)請(qǐng)教，通過(guò)互相交流得來(lái)的知識(shí)也是會(huì)讓我們難忘的。