chp12 操作系统复习讲义
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2012操作系统复习大全2012.6.1概念题操作系统:是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。
多道程序设计:目的是为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量,采用后备队列,用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,作业调度程序按一定算法从后备队列中选择若干个作业调入内存使它们共享CPU和系统中的各种资源。
微内核操作系统:足够小的内核、基于CS模式、应用“机制与策略分离”原理、采用面向对象技术的一种操作系统。
进程:进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
管程:一个管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行(在该数据结构上)的一组操作,这组操作能同步进程和改变管程中的数据。
原语:由若干条指令组成,完成一定功能的一个过程。
是一种原子操作(Atomic Operation)。
所谓原子操作,是指一个操作中所有动作要么全做,要么全不做。
它是一个不可分割的基本单位,因此在执行过程中不允许被中断。
原子操作在管态下执行,常驻内存。
临界区:每个进程中访问临界资源的那段代码。
死锁:指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵持状态时,若无外力作用,它们都将无法再向前推进。
死锁定理:S为死锁状态的充要条件是:当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的。
该充要条件称为死锁定理。
虚拟存储器:具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。
其逻辑容量由内存容量和外存容量之和所决定,其运行速度接近于内存速度,而每位的成本却又接近于外存。
重定位:装入时对目标程序中指令和数据地址的修改过程。
静态重定位:地址变换通常是在装入时一次完成的,以后不再改变的重定位。
动态重定位:地址转换过程是在程序执行期间,随着对每条指令或数据的访问自动进行的,故称为动态重定位。
紧凑:通过移动内存中的作业位置,以把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区的方法,也叫“拼接”。
第一章操作系统概述第二章进程管理一、进程基本概念二、进程同步第三章处理机的调度与死锁一、处理机调度二、死锁第四章存储器管理第七章 操作系统接口文件管理 系统调用《操作系统》算法总结一、进程(作业)调度算法(p91)⏹先来先服务调度算法(FCFS):每次调度是从就绪队列中,选择一个最先进入就绪队列的进程,把处理器分配给该进程,使之得到执行。
该进程一旦占有了处理器,它就一直运行下去,直到该进程完成或因发生事件而阻塞,才退出处理器。
特点:利于长进程,而不利于短进程。
⏹短进程(作业)优先调度算法(SPF):它是从就绪队列中选择一个估计运行时间最短的进程,将处理器分配给该进程,使之占有处理器并执行,直到该进程完成或因发生事件而阻塞,然后退出处理器,再重新调度。
⏹时间片轮转调度算法:系统将所有的就绪进程按进入就绪队列的先后次序排列。
每次调度时把CPU分配给队首进程,让其执行一个时间片,当时间片用完,由计时器发出时钟中断,调度程序则暂停该进程的执行,使其退出处理器,并将它送到就绪队列的末尾,等待下一轮调度执行。
⏹优先权调度算法:它是从就绪队列中选择一个优先权最高的进程,让其获得处理器并执行。
⏹高响应比优先调度算法:它是从就绪队列中选择一个响应比最高的进程,让其获得处理器执行,直到该进程完成或因等待事件而退出处理器为止。
特点:既照顾了短进程,又考虑了进程到达的先后次序,也不会使长进程长期得不到服务,因此是一个比较全面考虑的算法,但每次进行调度时,都需要对各个进程计算响应比。
所以系统开销很大,比较复杂。
基本概念:作业周转时间(Ti)=完成时间-提交时间作业平均周转时间(T)=周转时间/作业个数作业带权周转时间(Wi)=周转时间/运行时间响应比=(等待时间+运行时间)/运行时间二、存储器连续分配方式中分区分配算法(p123)⏹首次适应分配算法(FF):对空闲分区表记录的要求是按地址递增的顺序排列的,每次分配时,总是从第1条记录开始顺序查找空闲分区表,找到第一个能满足作业长度要求的空闲区,分割这个空闲区,一部分分配给作业,另一部分仍为空闲区。
操作系统复习—操作系统讲义资料文档操作系统是计算机系统中最核心的组成部分,它管理着计算机的硬件资源和软件资源,为用户和应用程序提供了一个稳定、高效、安全的运行环境。
对于学习计算机相关专业的同学来说,操作系统是一门非常重要的课程。
为了帮助大家更好地复习操作系统,本文将对操作系统的相关知识进行梳理和总结。
一、操作系统的定义和功能操作系统是一种系统软件,它管理计算机系统的硬件、软件和数据资源,控制程序的执行,为用户提供方便的操作界面和服务。
操作系统的主要功能包括处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和作业管理。
处理器管理的主要任务是合理地分配处理器时间,提高处理器的利用率。
通过进程和线程的调度算法,操作系统决定哪个进程或线程在什么时候获得处理器的执行权。
存储器管理负责对内存资源进行分配、回收和保护。
虚拟内存技术使得计算机能够运行比实际物理内存更大的程序。
设备管理则是对计算机的输入输出设备进行管理,包括设备的分配、驱动程序的加载和设备的控制。
文件管理用于对计算机中的文件进行组织、存储、检索和保护,提供方便的文件操作接口。
作业管理负责对用户提交的作业进行调度和控制,确保作业能够高效地执行。
二、操作系统的分类根据不同的分类标准,操作系统可以分为多种类型。
常见的分类方式包括按照用户数量分为单用户操作系统和多用户操作系统;按照任务处理方式分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统;按照系统架构分为个人计算机操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系统等。
单用户操作系统如Windows 系列中的Windows 7、Windows 10 等,主要为单个用户提供服务。
多用户操作系统则可以同时支持多个用户登录和使用系统,如 Unix、Linux 等。
批处理操作系统适用于需要大量重复处理的作业,它将多个作业按照一定的顺序进行处理,提高了系统的效率。
分时操作系统允许多个用户同时使用计算机,每个用户通过终端与系统进行交互,系统按照时间片轮流为每个用户服务。
沈阳理工大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲科目代码:科目名称:操作系统适用专业:一、考试基本内容第一部分操作系统概论(一)考核目的了解:操作系统的形成和发展;操作系统的功能和特性。
掌握:多道批处理系统、分时系统、实时系统的概念。
重点掌握:多道程序设计的概念。
(二)考核要求识记:操作系统的定义,操作系统四大管理功能。
领会:多道程序设计的原理。
简单应用:多道批处理系统,分时系统,实时系统。
综合应用:通用操作系统,网络操作系统。
(三)考核内容1操作系统概述2操作系统的形成和发展3多道程序设计的概念4操作系统的功能特性5操作系统的类型6操作系统硬件环境7操作系统与其他系统软件的关系8操作系统与人的接口第二部分进程管理(一)考核目的了解:进程的概念;进程的状态及其变化;线程的概念;临界段的概念;进程调度的概念,死锁的概念。
掌握:进程的描述和管理;进程控制;线程的状态和线程的管理;调度的层次和作业调度;死锁的必要条件。
重点掌握:进程的同步和互斥;互斥的软件方法;互斥的硬件方法;信号量及同步原语;生产者消费者问题;阅读者写入者问题;单处理器系统的调度算法;死锁的预防;死锁的避免和银行家算法;。
(二)考核要求识记:进程的概念,线程的概念,死锁的概念。
领会:进程控制原语,调度算法,预防和避免死锁的方法。
简单应用:生产者消费者问题,阅读者写入者问题。
综合应用:单处理器作业/进程调度算法。
(三)考核内容1进程的概念。
2进程的状态。
3进程的描述和管理。
4进程控制。
5线程的概念。
6线程的状态线程管理。
7临界段。
8互斥。
9信号量。
10信号量的同步原语。
11同步原语的不可分割性。
12用信号量实现进程间互斥。
13生产者和消费者问题,阅读者写入者问题。
14多处理器系统。
15对称式多处理器系统。
16调度的层次作业调度。
17单处理器系统的处理器调度。
18死锁问题的提出。
19死锁的必要条件。
20死锁的预防。
第三部分内存管理(一)考核目的了解:实存储器管理技术;虚存储器管理技术。