操作系统组成原理学习顺序（备考高级系统分析师-操作系统-操作系统概述-进程组成-前趋图）

假期结束了，又和大家见面了，新的一年祝大家虎年暴富！我继续肝了。

继续操作系统的内容，本章主要讲，操作系统概述，进程组成和状态，前趋图，进程资源图。

1.操作系统概述

了解下即可，考的比较少。

1.1操作系统定义：

操作系统定义：能有效地组织和管理系统中的各种软／硬件资源，合理地组织计算机系统工作流程，控制程序的执行，并且向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。

操作系统有两个重要的作用：

第一，通过资源管理提高计算机系统的效率；

第二，改善人机界面向用户提供友好的工作环境。

操作系统的4个特征是并发性、共享性、虚拟性和不确定性。

1.2操作系统的功能：

1. 进程管理。实质上是对处理机的执行“时间”进行管理，采用多道程序等技术将CPU的时间合理地分配给每个任务，主要包括进程控制、进程同步、进程通信和进程调度。
2. 文件管理。主要包括文件存储空间管理、目录管理、文件的读／写管理和存取控制。
3. 存储管理。存储管理是对主存储器“空间”进行管理，主要包括存储分配与回收、存储保护、地址映射（变换）和主存扩充。
4. 设备管理。实质是对硬件设备的管理，包括对输入／输出设备的分配、启动、完成和回收。
5. 作业管理。包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。

设备管理，文件管理，在前边两章已经讲过了，可以再翻看一下，巩固下！

1.3操作系统的分类：

这个会考一点知识，估计也没有多难！

批处理操作系统：单道批处理和多道批处理（主机与外设可并行）。

分时操作系统：一个计算机系统与多个终端设备连接。将CPU的工作时间划分为许多很短的时间片，轮流为各个终端的用户服务。

实时操作系统：实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。实时系统对交互能力要求不高，但要求可靠性有保障。

网络操作系统：是使联网计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供各种服务的软件和有关协议的集合。三种模式：中模式、客户端／服务器模式、对等模式。

分布式操作系统：分布式计算机系统是由多个分散的计算机经连接而成的计算机系统，系统中的计算机无主、次之分，任意两台计算机可以通过通信交换信息。

微型计算机操作系统：简称微机操作系统，常用的有Windows、Mac OS、Linux.

1.4嵌入式操作系统主要特点：

微型化：从性能和成本角度考虑，希望占用的资源和系统代码量少，如内存少、字长短、运行速度有限、能源少（用微小型电池）

可定制：从减少成本和缩短研发周期考虑，要求嵌入式操作系统能运行在不同的微处理器平台上，能针对硬件变化进行结构与功能上的配置，以满足不同应用需要。

实时性：嵌入式操作系统主要应用于过程控制、数据采集、传输通信、多媒体信息及关键要害领域需要迅速响应的场合，所以对实时性要求较高。

可靠性：系统构件、模块和体系结构必须达到应有的可靠性，对关键要害应用还要提供容错和防故障措施。

易移植性：为了提高系统的易移植性，通常采用硬件抽象层和板级支撑包的底层设计技术。

嵌入式系统初始化过程按照自底向上、从硬件到软件的次序依次为：片级初始化→板级初始化→系统初始化。

2.进程的组成和状态

进程的组成：进程控制块PCB(唯一标志）、程序（描述进程要做什么）、数据（存放进程执行时所需数据）。

进程的状态：需要熟练掌握左下图中的进程三态之间的转换。

主要是这个三态图

三态图是关键，运行，阻塞（即缺cpu时间片，又缺数据），就绪（数据准备就绪，缺cpu时间片），运行跟就绪可以互相转换，是双向的！阻塞不能直接到运行，只能进入到就绪，是单向的，相同的就绪也不能直接到阻塞！

考题来喽：

在单处理机系统中，采用先来先服务调度算法。系统中有4个进程P1、P2、P3、P4(假设进程按此顺序到达），其中P1为运行状态，P2为就绪状态，P3和P4为等待状态，且P3等待打印机，P4等待扫描仪。若P1（）,则P1、P2、P3和P4的状态应分别为（）。

A.时间片到 B.释放了扫描仪 C.释放了打印机 D.已完成

A.等待、就绪、等待和等待

B.运行、就绪、运行和等待

C.就绪、运行、等待和等待

D.就绪、就绪、等待和运行

解析：此题比较简单，按照题目的意思来，先来先服务，就是顺序执行的，等待就是阻塞，p1，p2都没有要等待的事件，答案AC

3.前趋图

用来表示哪些任务可以并行执行，哪些任务之间有顺序关系，具体如下图：可知，ABC可以并行执行，但是必须ABC都执行完后，才能执行D,这就确定了两点：任务间的并行、任务间的先后顺序。

4.进程资源图

此节近几年不太常考了，了解下吧，也不是很难。先上图，如下：

P代表进程，R代表资源，R方框中有几个圆球就表示有几个这种资源，在上图中，箭头的指向了解下含义，R1指向P1，说明R1分配给了P1资源，P1指向R2说明需要请求R2的资源，一个是分配资源，一个是请求资源！

阻塞节点：某进程所请求的资源已经全部分配完毕，无法获取所需资源，该进程被阻塞了无法继续。如上图中P2。

非阻塞节点：某进程所请求的资源还有剩余，可以分配给该进程继续运行。如上图中P1、P3。

当一个进程资源图中所有进程都是阻塞节点时，即陷入死锁状态。（多说一句，开发出身的人，理解起来不难吧，基本就是线程死锁的原因了）

考题来喽：

在如下所示的进程资源图中，（）；该进程资源图是（）。

A.P1、P2、P3都是阻塞节点

B.P1是阻塞节点、P2、P3是非阻塞节点

C.P1、P2是阻塞节点、P3是非阻塞节点

D.P1、P2是非阻塞节点、P3是阻塞节点

A.可以化简的，其化简顺序为P1→P2→P3

B.可以化简的，其化简顺序为P3→P1→P2

C.可以化简的，其化简顺序为P2→P1→P3

D.不可以化简的，因为P1、P2、P3申请的资源都不能得到满足

解析：这个题难点不大，主要是理解什么是可以化简的，其实到时候不懂的可以猜猜，可以化简，是不是就是执行完成的，有些顺序应该会产生死锁执行不下去，就不能化简，是不是这个意思？我发现自己是个小天才，开玩笑，一般思路是先执行非阻塞节点，执行完成之后，资源会释放掉（这个地方了解下），把他指向的箭头和指向它的箭头都去掉！变成了孤立的点了！最终答案：C，B

未完待续，不肝了明天还要上班。感谢大伙点赞 关注的支持，是我持续学习更新的动力，关注公众号：Coding-9527，跟大伙一起学习，成长，进步！

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