苏州科技学院操作系统期末复习整理
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1、操作系统的目标?有效性、方便性、可扩充性、开放性。
2、操作系统的作用?a: OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口。
b: OS作为计算机系统资源的管理者c: OS实现了对计算机资源的抽象3、操作系统发展过程:人工操作方式、脱机输入/输出方式4、操作系统的形式:单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统(时间片轮转策略)、实时系统。
5、操作系统的基本特征:并发、共享、虚拟技术、异步6、操作系统的主要功能:处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能。
7、进程包括:程序段、数据段、进程控制块(PCB)。
8、进程最基本特征:动态性。
并发性是进程的重要特征。
9、进程的三种基本状态:就绪、执行、阻塞。
10、进程三种状态的转换:11、具有挂起状态的进程图:12.调度算法;先来先服务调度算法FCFS、短作业优先调度算法SJF。
13.高响应比优先调度算法:响应比=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间14.实时调度基本条件:提供必要的信息、系统处理能力强、采用抢占式调度机制、具有快速切换机制15.实时调度算法分类:抢占式和非抢占式。
16.死锁原因:竞争资源引起进程死锁、进程推进顺序不当引起死锁。
17.产生死锁的必要条件:互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。
18.处理死锁的基本方法:预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。
19.预防死锁的方法:摒弃请求和保持条件、摒弃不剥夺条件、摒弃环路等待条件。
20.连续分配方式分为:单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配、动态重定位分配。
21.I/O控制方式:程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、直接存储访问(DMA)I/O控制方式、I/O通道控制方式。
22.缓冲管理:单缓冲、双缓冲、循环缓冲、缓冲池。
23.I/O系统的层次及功能:24.SPOOLing系统的组成:输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程SPi和输出进程SP0。
25.SPOOLing系统的特点:提高了I/O的速度、将独占设备改造为共享设备、实现了虚拟设备功能。
操作系统期末总结操作系统(Operating System)是计算机系统中最基本的系统软件之一,为计算机提供了任务调度、资源管理、文件管理、通信、消息传递等功能,是计算机硬件和应用软件之间的桥梁。
经过一个学期的学习与研究,我对操作系统的原理与实现有了更深刻的理解。
在本次期末总结中,我将对所学的内容进行总结,并对操作系统的未来发展进行展望。
一、理论部分操作系统的理论部分主要包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理和虚拟化等内容。
这些理论知识是操作系统学习的基础,也是理解操作系统运行原理的重要部分。
1. 进程管理:进程是操作系统中最基本的执行单位,也是资源分配的基本单位。
它控制了程序的执行顺序和资源的利用情况。
进程管理包括进程的创建、调度、同步与通信等内容。
在学习中,我了解了进程的状态转换、进程调度算法以及进程间通信的方式等。
2. 内存管理:内存管理是指操作系统如何分配和回收内存资源。
在学习中,我了解了内存分区、内存分页、内存分段以及虚拟内存管理等内容。
这些知识对于操作系统的性能优化和内存资源的充分利用非常重要。
3. 文件系统:文件系统是操作系统中用来管理和存储文件的一种机制。
在学习中,我了解了文件的逻辑结构和物理结构、文件的操作方式以及文件系统的组织结构等内容。
文件系统的设计和实现是提高文件存储效率和数据可靠性的关键。
4. 设备管理:设备管理是操作系统对计算机硬件进行管理和控制的一部分。
在学习中,我了解了设备的分类和接口标准、设备的分配和调度以及设备驱动程序的开发等内容。
设备管理是保证硬件设备正常工作和提高系统性能的关键。
5. 虚拟化:虚拟化是一种将物理资源抽象为逻辑资源的技术,可以提高资源的利用率和系统的可扩展性。
在学习中,我了解了虚拟化的原理和实现方式,以及虚拟机监控器的功能和作用。
虚拟化技术在云计算和大数据领域有着广泛的应用。
二、实践部分操作系统的实践部分主要包括实验和项目设计。
通过实践,我将操作系统的理论知识应用到具体的实际问题中,并加深对操作系统原理的理解。
第一章(1)操作系统(Operating System):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。
(2)操作系统最基本的特征:共享性、并发性(3)操作系统的特性:○1并发性:两个或多个事件在同一事件间隔发生;○2共享性:系统中的资源可供内存中多个并发进程共同使用,也称为资源共享或资源复用;○3虚拟技术:把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物;○4异步性:进程是以人们不可预知的速度,停停走走地向前推进的。
(4)OS的主要任务:为多道程序的运行提供良好的环境,保证多道程序能有条不紊地、高效地运行,并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。
(5)OS的功能:(1)处理机管理:对处理机进行分配,并对其运行进行有效的控制和管理;(6)存储器管理:内存分配、内存保护、地址映射(变换)、内存扩充;(3)设备管理:(4)文件管理:文件的存储空间管理、目录管理、文件的读/写管理和保护;(5)操作系统和用户之间的接口:命令接口、程序接口(系统调用组成)、图形接口(6)面向网络的服务功能(7)○1多道批处理系统(吞吐量、周转时间):多道性、宏观上并发、微观上串行、无序性、调度性;○2分时系统(响应时间):多路性、交互性、独占性、及时性;○3实时系统(实时性和可靠性):(8)多道程序设计技术是操作系统形成的标志(9)分时系统:响应时间= 用户数*时间片,时间片=切换时间+处理时间(10)实时系统:系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。
(11)并发:两个或多个事件在同一时间间隔发生;并行:两个或多个事件在同一时刻发生。
(12)虚拟:通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
(13)微内核OS结构:能实现OS核心功能的小型内核,并非一个完整的OS,与OS的服务进程(如文件服务器、作业服务器等)共同构成OS。
操作系统期末复习资料一、操作系统概述操作系统是计算机系统中最为核心的软件,主要负责管理计算机硬件资源,并为用户和应用程序提供接口和服务。
操作系统的基本原理和理论涵盖了计算机科学的许多方面,如进程管理、存储管理、文件系统、安全性等。
操作系统可以分为多种类型,包括单用户操作系统、多用户操作系统、分时操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统等。
二、进程管理进程是指在计算机上运行的程序,每个进程都是独立运行的,有自己的地址空间和执行上下文。
操作系统负责管理和调度进程,并为它们提供必要的资源和环境。
进程管理中的一些重要概念包括进程状态、进程调度、进程同步、进程间通信等。
常见的进程调度算法包括先来先服务、短作业优先、时间片轮转、优先级调度等。
三、存储管理存储管理是操作系统中的一个重要模块,主要负责管理计算机的内存资源,并为进程提供地址空间。
存储管理可以分为两个主要部分,即内存分配和内存保护。
内存分配的目标是使每个进程都能获得足够的连续内存空间,而内存保护的目标是保证每个进程只能访问自己的内存空间,不会对其他进程造成干扰。
常见的内存分配算法包括固定分区分配、动态分区分配、伙伴系统分配等。
四、文件系统文件系统是操作系统中的重要模块之一,它负责管理计算机中存储的文件和目录,并且提供文件的读写和保护等功能。
文件系统的实现可以采用不同的算法和数据结构,如位图、索引节点等。
常见的文件系统包括FAT、NTFS、EXT等。
五、安全性操作系统的安全性是指它对计算机系统和数据的保护能力,主要包括防止病毒、防止黑客攻击、保护用户数据等。
一些常见的安全措施包括用户身份验证、访问控制、加密和安全审计等。
此外,操作系统还应该有良好的审计和日志功能,以便对安全事件进行记录和分析。
操作系统的学习需要关注理论和实践的结合。
我们可以对操作系统的原理和设计进行深入理解,同时还需要熟练掌握常用的操作系统工具和命令,如进程管理命令、文件处理命令等。
在期末复习时,可以结合练习题和经典案例,加强对知识点的理解和应用。
第一章操作系统引论1.操作系统定义:操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件功能的首次扩充。
2.操作系统的基本类型:批处理系统,分时系统,实时系统3.脱机技术:主机与IO设备脱离的技术4.多道程序技术:在内存中同时有多个程序并存的技术5.操作系统的基本特性:并发性,共享性,异步性,虚拟技术6.操作系统的五大功能:处理机管理功能,存储器管理功能,设备管理功能,文件管理功能,用户交流界面(人机接口)第二章进程管理1.进程的概念: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。
2.状态转换图3.进程控制块PCB,在进程的整个生命周期中,系统总是通过PCB对进程进行控制,因此PCB是进程存在的唯一标志。
4.原语是由若干条指令组成的,用于完成一定功能的一个过程。
它与一般过程的区别在于:它们是“原子操作”。
所谓原子操作,是指一个操作中的所有动作要么全做,要么全不做。
5.进程同步的主要任务是对多个相关进程在执行持续上进行协调,已使并发执行的诸进程之间能有效的共享资源和互相合作,从而使程序执行具有可再现性。
6.临界资源、临界区、信号的概念、同步、互斥问题的解决方法临界资源:Critical Resouce 诸进程间应采取互斥方式,实现对这种资源的共享,如打印机,磁带机等。
临界区:人们把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区(critical section)信号:同步合作直接互斥竞争间接7.进程通信的三种类型:共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统8.线程的概念和两种类型:线程:被称为轻型进程或进程元,通常一个进程拥有若干个线程。
两种类型:用户级线程和内核支持线程第三章处理机调度与死锁1.调度三个层次:高级调度,中级调度,低级调度2.调度算法:FCFS先来先服务SPF段作业优先调度RR时间片轮转法3.死锁的概念,在多个进程在运行过程中因为争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵局状态时,若无外力作用,他们都将无法再向前推进。
操作系统考试(重点整理)操作系统考试(重点整理)操作系统是计算机系统的核心组成部分,也是计算机科学与技术专业的一门重要课程。
考试是对学生对操作系统知识的掌握和理解程度的考察,同时也是对学生能否应用所学知识解决实际问题的测试。
本文将重点整理操作系统考试中的一些重要知识点和备考技巧。
一、操作系统概述操作系统是管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
了解操作系统的基本概念和功能是考试的基础。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理等。
在考试中,通常会涉及到操作系统的定义、特征、发展历程和分类等方面的问题。
二、进程管理进程是操作系统中最基本的概念之一,是指正在运行的程序。
进程管理是操作系统的核心功能之一,涉及到进程的创建、调度、同步和通信等方面的内容。
在考试中,通常会涉及到进程的状态转换、进程调度算法、互斥与同步机制等问题。
三、内存管理内存管理是操作系统中重要的一部分,涉及到物理内存的分配与回收、虚拟内存的管理和地址转换等问题。
在考试中,通常会涉及到内存的分段与分页、地址映射以及页面置换算法等方面的问题。
四、文件管理文件管理是操作系统中重要的一部分,涉及到对文件的创建、打开、关闭和删除等操作,以及对文件的读取与写入等功能。
在考试中,通常会涉及到文件的目录结构、文件访问方式、文件保护和文件共享等问题。
五、设备管理设备管理是操作系统中重要的一部分,涉及到对硬件设备的分配与控制。
在考试中,通常会涉及到设备的管理方式、设备的并发访问与互斥控制等问题。
六、操作系统调度算法操作系统的调度算法是保证进程能够按照一定的策略被调度执行的重要机制。
在考试中,通常会涉及到先来先服务调度算法、短作业优先调度算法、时间片轮转调度算法和优先级调度算法等问题。
了解各类调度算法的特点和适用场景,有助于对操作系统的整体理解。
七、操作系统安全与保护操作系统的安全性和保护机制是考试中比较重要的一部分内容。
了解操作系统的安全漏洞、攻击技术和防护措施,对于提高操作系统的安全性至关重要。
操作系统期末复习资料(全)第 1 章操作系统引论计算机操作系统【第一章】1?设计现代OS的主要目标是什么?答:方便性,有效性,可扩充性和开放性.2?用户角度:OS的作用可表现为哪几个方面?a. 资源管理角度:OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;b. OS作为计算机系统资源的管理者;c. OS实现了对计算机资源的抽象。
3.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么以及比较优缺点?答:不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要;比较:a.单道批处理系统是最早出现的一种OS,它具有自动性,顺序性和单道性的特点;---多道批处理系统则具有调度性,无序性和多道性的特点;b.单道批处理系统是在解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾中形成的,旨在提高系统资源利用率和系统吞吐量,但是仍然不能很好的利用系统资源;---多道批处理系统是对单道批处理系统的改进,其主要优点是资源利用率高,系统吞吐量大;缺点是平均周转时间长,无交互能力.5:多道批处理系统的优缺点以及需要解决的问题?答:优点:资源利用率高、系统吞吐量大、提高了I/O 设备和内存的利用率。
缺点:平均周转时间长、无交互能力。
问题:处理机、内存、I/O 设备、文件、作业管理问题。
6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么以及特征?答:用户的需要.即对用户来说,更好的满足了人-机交互,共享主机以及便于用户上机的需求.特征:多路性、独立性、及时性和交互性。
7:实时系统?答:(1)实时控制、实时信息处理;(2) 实时任务:周期性、非周期性、硬、软实时任务。
(3) 与分时比较:多路性、独立性、及时性、交互性和更可靠。
(4) 关键问题:及时接收,及时处理& OS具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?答:(1)并发(Concurrenee)共享(Sharing)虚拟(Virtual),异步性(Asy nchro nism).(2其中最基本特征是并发和共享.9:进程和线程?答:进程:是资源分配的基本单位,由机器指令、数据和堆栈组成;线程:是独立运行和独立调度的基本单位。
操作系统(Operating System)复习要点第一章操作系统:计算机系统中的一组系统软件,由它统一管理计算机系统的各种资源并合理组织计算机的工作流程,方便用户使用。
具有管理和服务功能操作系统的特征:并发性,共享性,随机性,可重构性,虚拟性。
并发是指计算机系统中同时存在多个程序,宏观上看,这些程序是同时向前推进的。
共享性:批操作系统程序与多个用户程序共用系统中的各种资源虚拟性:物理实体转化为若干逻辑上的对应物。
操作系统的功能:1,进程管理;2,存储管理;3,文件管理;4,作业管理;5,设备管理;6,其他功能(系统安全,网络通信)。
传统OS 中,进程是系统调度的最小单位,是程序的一次执行;而现代OS 中则是线程,是程序一次相对独立的执行过程。
操作系统的发展历史1,手工操作:穿孔卡片2,监督程序——早期批处理:计算机高级语言出现,单道批处理单道批处理:串行执行作业中,由监督程序识别一个作业,进行处理后再取下一个作业的自动定序处理方式3,多道批处理系统——现代意义上的操作系统多道批处理:允许多个程序同时存在于主存之中,由中央处理机以切换方式为之服务,使得多个程序可以“同时”执行。
操作系统分类:批处理OS,分时OS,实时OS,嵌入式OS,个人计算机OS,网络OS,分布式OS,智能卡OS。
操作系统类型:批处理O S,分时O S,实时O S,网络O S,分布式OS。
分时系统:支持多个终端用户共享一个计算机系统而互不干扰,能实现人机交互的系统。
特点:支持多用户,具有同时性、独立性、及时性、交互性。
实时系统:使计算机系统接收到外部信号后及时进行处理,并且在严格的规定时间内处理结束、再给出反馈信号的系统。
特点:及时响应,快速处理,安全可靠。
宏观和微观两个发展方向:网络OS、分布式OS(大型系统)、嵌入式OS(微机)研究操作系统的几种视角:软件的视角、用户接口、资源管理、虚拟机、服务提供者视角第二章作业的定义:用户要求计算机系统处理的一个计算问题。
操作系统期末复习知识点操作系统是计算机系统中最为关键的软件之一,它管理着计算机的硬件和软件资源,为用户和应用程序提供了一个稳定、高效的运行环境。
在期末复习时,掌握以下重要知识点将有助于我们更好地理解和应对考试。
一、操作系统的概念和功能操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。
其主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口管理。
处理机管理负责合理地分配和调度 CPU 资源,以提高系统的性能和效率。
这包括进程的创建、调度、同步和通信等方面。
存储器管理的任务是对内存进行合理的分配和回收,确保各个进程能够安全、高效地使用内存空间。
设备管理则是对计算机系统中的输入输出设备进行有效的管理,包括设备的分配、驱动程序的加载和设备的控制等。
文件管理负责管理计算机系统中的文件和目录,提供文件的存储、检索、共享和保护等功能。
用户接口管理为用户提供了与操作系统交互的方式,包括命令行接口和图形用户接口。
二、进程管理进程是操作系统中最基本的概念之一,它是程序的一次执行过程。
进程具有动态性、并发性、独立性和异步性等特征。
进程的状态包括就绪、运行和阻塞三种。
进程的调度算法有先来先服务、短作业优先、时间片轮转、优先级调度等。
进程同步是指多个进程在执行过程中相互协调和合作,以确保数据的一致性和正确性。
常见的进程同步机制有信号量、管程、消息传递等。
进程通信是指进程之间交换信息的方式,包括共享内存、消息队列、管道和套接字等。
三、存储管理存储管理的主要任务是合理地分配和管理内存资源。
连续分配方式包括单一连续分配、固定分区分配和动态分区分配。
其中,动态分区分配算法有首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法等。
分页存储管理将内存空间划分为固定大小的页,将进程的逻辑地址空间也划分为相同大小的页,通过页表实现逻辑地址到物理地址的映射。
分段存储管理则是按照程序的逻辑结构将其划分为不同的段,每个段有自己的起始地址和长度。
操作系统期末复习知识点要说这操作系统啊,可真是让我又爱又恨。
期末临近,复习操作系统这门课,那感觉就像是在知识的海洋里拼命扑腾,还不知道能不能游到岸。
先来说说进程管理吧。
进程就像是一个个在电脑里忙碌的小工人,它们有自己的任务和状态。
进程的状态转换,那可真是复杂得让人头疼。
比如就绪状态、运行状态和阻塞状态,它们之间的切换就像是一场精心编排的舞蹈。
想象一下,一个进程准备好要工作了,就处于就绪状态,等着被操作系统这个大导演选中上台表演,这就是进入运行状态。
可要是遇到点麻烦,比如要等待某个资源,它就得乖乖停下来,进入阻塞状态。
这就好比一个演员突然忘词了,只能在后台等着重新准备好再上台。
再讲讲内存管理。
内存就像是一个大仓库,我们得合理地安排货物的存放位置,不然就会乱成一团糟。
页面置换算法,这可真是个让人纠结的问题。
就像你整理衣柜,空间有限,得把不常穿的衣服拿出去,给新衣服腾地方。
什么先进先出算法、最近最少使用算法,每次做这些题的时候,我都感觉自己像是个精打细算的管家,得权衡各种利弊,做出最优的选择。
还有文件管理,文件系统就像是一个巨大的图书馆,各种各样的文件就是里面的书籍。
文件的目录结构、文件的存储方式,这都得搞清楚。
想象一下,你要在一个超级大的图书馆里快速找到你想要的那本书,没有清晰的目录和合理的存储方式,那简直就是大海捞针。
说到死锁,这可是个让人头疼的大麻烦。
就好像一群人挤在一个狭窄的门口,谁也不让谁,结果大家都被困住了。
预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁,每一个环节都不能马虎。
操作系统里的设备管理也不简单。
各种输入输出设备,就像是一群性格各异的小伙伴,得好好协调它们的工作。
比如说打印机,大家都争着要用,就得有个先来后到的规矩,不然肯定会乱套。
我还记得有一次做操作系统的练习题,那道关于进程同步的问题,我盯着题目看了半天,脑袋里一片浆糊。
我一会儿抓抓头发,一会儿在草稿纸上乱画一通,感觉自己就像在黑暗中摸索,怎么也找不到出路。
计算机科学与技术专业《计算机操作系统》复习提纲第一章操作系统引论*1 操作系统的定义p1,p9、作用p2定义:操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。
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。
作用:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口。
用户可以通过三种方式使用计算:a)命令方式。
b)系统调用方式。
C)图形。
窗口方式。
(2)OS作为计算机系统资源的管理者。
针对四类资源进行有效管理:a)处理机管理。
b)存储器管理。
c)I/O设备管理。
d)文件管理。
(3)OS实现了对计算机资源的抽象、2 操作系统的分类、特点、适用场合 P7分为四类:(1)单道批处理系统。
特点:自动性、顺序性、单道性。
适用场合:很少使用(2)多道批处理系统。
特点:多道性、无序性、调度性。
适用场合:大中小型机都配置了它,一般用于计算中心等较大型计算机系统中。
(3)分时系统。
特点:多路性即同时性、独立性、及时性、交互性。
适用场合:查询系统。
(4)实时系统。
特点:多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。
适用场合:工业控制系统或事务处理系统,例如:飞机火车订票系统、情报检索系统、武器的控制系统。
飞机的自动驾驶系统、导弹制导系统。
注解:微机操作系统按运行方式分为:1、单用户单任务操作系统。
CP/M、MS1.0-3.3。
2、单用户多任务操作系统。
Windows。
3、多用户多任务操作系统。
Solaris OS、Linux OS。
操作系统的目标:有效性、方便性、可扩充性、开放性.*3 操作系统的特征操作系统都具有并发、共享、虚拟和异步这四个基本特征。
(1)并发性:指两个或多个时间在同一时间间隔发生。
在多道程序环境下,并发性是指在一段时间宏观上有多个程序在同时运行。
进程和并发性是现代操作系统中最重要的基本概念(2)共享性:是指系统中的资源可供存中多个并发执行的进程(线程)共同使用,相应的把这种资源共同使用成为资源共享,或称为资源复用。
方式:a)互斥共享方式。
b)同时访问方式。
(3)虚拟技术:是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
用于实现虚拟的技术称为虚拟技术。
两种方式实现:a)时分复用技术。
b)空分复用技术。
(4)异步性:进程是以人们不可预知的速度前进,此即进程的异步性。
*4 操作系统的功能(1)处理机管理功能(2)存储器管理功能。
(3)设备管理功能。
(4)文件管理功能。
.进程管理,处理机调度与死锁*1 进程的定义、进程的特征、进程的基本状态及其转换过程和转换条件,进程的挂起状态。
临界资源的定义进程的定义:(1)进程是程序的一次执行。
(2)进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。
(3)进程是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程实体:由程序段。
相关的数据段和PCB(进程控制块)三部分构成在引入进程实体的概念后,我们可以把传统OS中的进程定义为: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。
进程的特征:结构特征、动态性、并发性、独立性、异步性。
进程的基本状态:(1)就绪状态。
(2)执行状态。
(3)阻塞状态。
(注释:其他状态有,挂起状态、创建状态、终止状态。
).引起挂起状态的原因有:终端用户的请求、父进程请求、负荷调节的需要、操作系统的需要。
临界资源的定义:在一段时间只允许一个进程访问的资源。
2 进程控制块PCB与进程的生命期。
用程序描述进程前趋图。
进程控制块PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构,OS 是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。
进程的生命周期:(1)进程的创建(2)进程的终止(3)进程的阻塞与唤醒(4)进程的挂起与激活用程序描述进程前趋图见书本P36页*3 进程控制:进程的创建、终止、阻塞与唤醒、挂起与激活进程的创建:一旦操作系统发现了要求创建新进程的事件(用户登录、作业调度、提供服务、应用请求)后,便调用进程创建原语Creat()按步奏创建一个新进程。
(1)申请空白PCB(2)为新进程分配资源(3)初始化进程控制块(4)将新进程插入就绪队列。
终止:正常结束、异常结束、外界干预。
原语Holt。
过程:根据标识符找到PCB若执行则终止有子进程也终止释放全部资源从队列移出。
引起阻塞或唤醒时间:1)请求系统服务2) 启动某种操作3) 新数据尚未到达4) 无新工作可做阻塞原语block()唤醒原语wakeup()挂起原语suspend()激活原语active()*4 线程的基本概念。
线程与进程的区别线程:比进程更小的能独立运行的基本单位。
为了减少程序在并发执行所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性。
.区别:线程又称为轻型进程,进程称为重型进程。
一个进程通常有一个或多个线程。
(1)调度。
线程作为调度和分派的基本单位,进程作为资源拥有的基本单位。
(2)并发性。
进程之间可以并发执行,一个进程的多个线程之间也可并发执行。
(3)拥有资源。
进程都可以拥有资源。
线程不再拥有系统资源(也有一点必不可少的资源),但它可以方位隶属于进程的资源。
(4)系统开销。
进程需要操作系统所付出的开销明显大于线程的开销。
*5 进程同步的基本概念、临界区与临界资源、临界区的进入与退出、进程互斥进程同步的主要任务是对多个相关进程在执行次序上进行协调,以使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作,从而使程序的执行具有可再现性。
由于资源共享和进程合作,诸进程间有两种形式的制约关系。
(1)间接相互制约关系。
源于资源共享。
(2)直接相互制约关系。
主要源于进程间的合作。
临界资源定义见前面!临界区:人们把每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。
每个程序在进入临界区之前,应先对欲访问的临界资源进行检查,看它是否正被访问。
如未被访问,进程便可进入临界区访问该临界资源,并设置它正被访问的标志,如果正在被访问,则本进程不能进入临界区。
在临界区前加一段用于上述检查的代码,这段代码称为进入区。
相应地,在临界区后面也要加上一段称为退出区的代码,用于将临界区正在被访问的标识恢复为未被访问的状态。
为了实现进程互斥的进入自己的临界区可用软件方法,更多的是在系统设置专门的同步机构来协调各进程间的运行。
所有同步机制都应遵循:(1)空闲让进(2)忙则等待(3)有限等待(4)让权等待*6 通信量机制实现互斥,整型信号量与记录型号量整型信号量:表示资源数目的整型量S,和两个标准的原子操作(Atomic Operation) wait(S)和signal(S)来访问。
这两个操作一直被分别称为P、V操作。
.wait(S): while S≤0 do no-opS∶=S-1;signal(S): S ∶=S+1;记录型信号量:增加一个进程链表L,用于上述的所有等待进程。
采用了记录型的数据结构。
*7 经典进程同步问题:生产者-消费者问题 P,V.8 进程通信的类型,管道、共享存储区、消息通信原理。
.进程通信的类型:1. 共享存储器系统(Shared-Memory System)(1)基于共享数据结构的通信方式(2) 基于共享存储区的通信方式2. 消息传递系统(Message passing system)分为直接通信方式和间接通信方式。
3. 管道(Pipe)通信管道是用于连接一个读进程和一个写进程以实现他们之间通信的一个共享文件,又名pipe文件。
*9 进程调度类型(与作业调度的区别),进程调度算法:先来先服务算法FCFS、短作业优先算法SJ(P)F、时间片轮转算法、优先权调度算法作业调度(高级调度或长程调度)调度对象是作业进程调度(低级调度或短程调度)调度对象是进程进程调度方式:非抢占方式、抢占方式(优先权原则、短进程优先原则、时间片原则)先来先服务调度算法(FCFS):先来的先服务(FCFS、SJP例子见书本92页,RR95页)短作业(进程)优先调度算法(SJ(P)F):找服务时间最短的,从短到长时间片轮转算法(RR):按来到时间(到达时间加服务完后再排队时间)排队执行优先权调度算法:非抢占式、抢占式。
优先权:静态、动态。
高响应比优先算法*10.(平均)周转时间,(平均)带权周转时间,响应时间(平均)周转时间:从作业被提交给系统到作业完成时间间隔。
(平均周转时间就是所有的周转时间求平均)(平均)带权周转时间:作业周转时间与系统为它服务时间的比值(平均带权周转时间就是所有带权周转时间求平均)响应时间:从用户通过键盘提交一个请求开始,直至系统首次产生响应为止的时间.*11 死锁的基本概念、死锁产生的原因、产生死锁的必要条件;死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵局状态时,若无外力作用,他们都将无法再向前推进。
产生死锁的原因:(1)竞争资源。
(2) 进程间推进顺序非法。
产生死锁的必要条件:(1)互斥条件(2) 请求和保持条件(3) 不剥夺条件(4) 环路等待条件12、死锁的预防和避免方法预防死锁:1. 摒弃“请求和保持”条件2. 摒弃“不剥夺”条件3. 摒弃“环路等待”条件避免死锁:在资源的动态分配过程中,用某种方法去防止系统进入不安全状态。
(银行家算法)*13、银行家算法先看是否超过还需要的资源数量,再看是否超过系统还有的资源数量,都满足尝试分配给该进程,找安全序列即它运行完后的资源能不能有一个顺序让其他进程都能顺利运行结束。
(例子见书本110页)存储器管理*1 存储管理的功能存分配、存保护、地址映射、存扩充*2 连续分配存储管理:单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配、.动态重定位分区分配,动态分区分配算法、分配与回收过程。
单一连续分配:最简单的一种存储管理方式,只能用于单用户、单任务的操作系统中。
固定分区分配:多道程序环境下,整个用户空间划分为若干个固定大小的区域,每个分区中只装入一道作业。
分区大小可等可不相等。
动态分区分配:可变分区分配,分配的时候给区域不事先划分动态重定位分区分配:没有大空间的时候可以紧凑动态分区分配算法:按空闲块的方式不同,可以有以下四种算法:首次适应法:每次从低址到高找到合适的放入循环首次适应法:从上次放入地方到高找到合适的放入最佳适应法:大小最合适的最坏适应法:大小最不合适的分配流程:存回收:回收存:当进程运行完毕释放存时,系统根据回收区的首址,从空闲区链(表)中.找到相应的插入点,进行合并回收①回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接②回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接③回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接④回收区既不与F1邻接,又不与F2邻接3 了解对换作用与工作过程把存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据,调出到外存上,以便腾出足够的存空间,再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序和数据,调入存。