操作系统期末复习-丁善镜的考试要点
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第1章引论 1.OS（Operating Systems)定义 计算机硬件系统上配置的第一个大型软件，称为计算机操作系统，如果该软件满足： 1)管理计算机系统的硬件和软件； 2)控制计算机系统的工作流程； 3)为其他软件和用户提供安全、方便的运行、操作环境； 4)提高计算机系统的效率。
2.多道程序设计并发执行与现代操作系统的关系(p5，例子) 多道程序设计是指：在内存同时存放多道程序，这些程序可以并发执行。 多道程序的并发执行(Concurrence)，是指：在多道程序设计环境下，处理器在开始执行一道程序的第一条指令后，在这道程序完成之前，处理器可以开始执行另一道程序、甚至更多的其他程序。 这种工作流程的外在表现就是多任务，现代的计算机操作系统都采取了并发执行的工作流程。 顺序执行是指：处理器在开始执行一道程序后，只有在这道程序执行结束(程序指令运行完成，或程序执行过程出现错误而无法继续运行)，处理器才能开始执行下一道程序。 这种工作流程的外在表现就是单任务，早期的计算机系统是所采用顺序执行的工作流程。 例子：假定某计算机系统需要执行两道程序A、B，程序A、B的任务描述如下： 程序A： 程序B： 2ms CPU 12ms CPU 10ms I/O 5ms I/O 2ms CPU 2ms CPU 在同样假定程序A先运行的情况，如果分别按顺序执行和并发执行的工作方式，那么，系统的工作过程怎样？ 3.OS基本类型及特征 1.批处理系统及其特征 批处理系统的特征 ➢ 批量处理，减少手工操作 ➢ 自动执行，资源利用率高 ➢ 缺少人-机交互能力 2.分时系统及其特征 分时系统具备如下四个特征 ➢ 同时性 ➢ 独立性 ➢ 及时性 ➢ 交互性 3.实时系统及其特征 实时系统的特征 ➢ 高及时性 ➢ 高可靠性
4.OS的基本功能 操作系统的主要功能 ➢ 用户接口及作业管理 ➢ 处理器管理 ➢ 存储器管理 ➢ 文件系统 ➢ 设备管理 第2章操作系统接口 1.OS用户接口类型 命令接口和程序接口 2.系统调用含义 什么是系统调用 1)一组操作系统设计人员事先编写的子程序，这些子程序作为内核的一部分； 2)程序员使用这组子程序的方法。 访管指令及其功能
3.OS内核组成、基本特点 内核的主要组成 ➢ 与硬件密切相关的操作 ➢ 关键数据结构 ➢ 基本中断处理程序 ➢ 使用频繁的功能模块 内核基本特点 ➢ 常驻内存 ➢ 运行在核心态
第3章进程管理 1.多道程序设计、并发执行和顺序执行的含义 第一章中有 2.进程定义、进程基本特征 1）.进程定义 一道程序在一个数据集上的一次执行过程，称为一个进程(Process) 2）.进程的主要特征 ➢ 动态性 ➢ 并发性 ➢ 独立性 ➢ 结构性 ➢ 异步性
3.进程基本状态及转换 4.进程的表示（PCB）及作用 进程控制块（PCB）（Process Control Block）
5.进程管理的5个功能 进程管理的主要功能 对处理器的管理转化为对进程的管理 ➢ 控制 ➢ 同步 ➢ 通信 ➢ 调度 ➢ 死锁
6.进程控制的原语(创建的主要操作，阻塞、唤醒对进程状态的变化) 进程创建原语(Create) ➢ 创建进程的时机 ➢ 创建原语的主要操作 建立一个PCB 生成pid 初始化PCB各项内容(进程状态为就绪状态) 加入合适的就绪队列 ➢ 进程树 进程撤销原语(Destroy) ➢ 进程撤销的时机 ➢ 撤销原语的主要操作 进程阻塞原语(Blocked) ➢ 进程阻塞意义：减少CPU等待时间 ➢ 阻塞原语的主要操作 进程唤醒原语(Wakeup) ➢ 唤醒原语的主要操作 从等待队列中移出进程 修改PCB的进程状态为就绪状态 进程加入合适的就绪队列
7.临界资源、临界区含义 临界区(Critical Section，或Critical Region)是指进程对应的程序中访问临界资源的一段程序代码，就是进程在资源的一次使用过程中，从申请开始至归还为止的一段程序代码。
8.信号量机制的含义(P,V操作定义) 9.互斥关系和PC问题(一般PC问题和复杂PC问题) 10.进程通信的含义,为什么需要通信 进程通信的含义：两个或多个进程之间交换数据的过程称为进程通信，其中提供数据的一方称为发送进程，得到数据的一方称为接收进程。 为什么需要进程通信 1）任务协作 2）进程的独立性
11.进程通信方式 ➢ 共享存储区通信 ➢ 消息缓冲通信 ➢ 信箱通信 ➢ 管道通信
12.什么是线程?引入的目的，线程的两种类型 ➢ 什么是线程 把进程细化成若干个可以独立运行的实体，每一个实体称为一个线程(Thread) ➢ 引入线程的目的--引入线程可以减小系统的基本工作单位粒度 实现进程内部的并发执行，提高并行程度 减少处理器切换带来的开销 简化进程通信方式 第4章进程调度与死锁 1.操作系统中的几种调度 ➢ 作业调度 ➢ 进程调度 ➢ 交换调度 ➢ 设备调度
2.作业的四个状态（批处理系统作业的四个阶段）
3.作业调度基本算法的周转时间、平均周转时间的计算（P98例2） 4.进程调度两种方式 ➢ 非抢占方式(Nonpreemptive Scheduling) ➢ 抢占方式(Preemptive Scheduling) 常见的原则有：时间片原则、优先级原则、任务紧迫性、重要性原则等等。 5.进程调度基本算法[RR（P102例）,优先级] 6.进程死锁的含义，产生原因、四个必要条件 1）死锁的含义：见课本109 2）死锁产生的根本原因 ➢ 系统拥有的资源数量小于各进程对资源的需求总数 3）死锁的四个必要条件 互斥条件 不剥夺条件 请求与保持条件 环路等待条件
7.死锁预防的含义及预防方法 ➢ 含义：在资源分配上采取一些限制措施，来破坏死锁产生的4个必要条件。 ➢ 方法 互斥条件 原则上不能被破坏，打印等个别资源可以采取虚拟技术 不剥夺条件 原则上不能被破坏。 请求与保持条件 静态分配：具有一般性，但事先很难准确地估计进程运行所要全部资源，且降低了资源的利用率 资源暂时释放：仅限于个别资源的操作；进程不稳定， 环路等待条件 按序分配：具有一般性，但存在与静态分配的问题，且编号管理困难。 单请求方式：不适用于复杂任务的进程
8.安全状态的判断 9.死锁判断例子(P123例2)
第5章存储器管理 1.存储管理主要功能. 1） 存储空间的分配和回收 2） 重定位 3） 存储空间的共享与保护 4） 虚拟存储器
2.重定位、两种方式含义 ➢ 重定位(Relocation) ➢ 静态重定位(Static Relocations) ➢ 动态重定位(Dynamic Relocation)
3.固定分区基本思想的数据结构、固定表现 4.动态分区基本思想，FF、BF、FF分配算法 5.静态分页基本思想及例子（P158） 6. 虚拟存储器思想、请求分页的扩充页表的结构，其中A、M位的作用 7.FIFO、LRU算法的思想及淘汰页面的计算例子(P166-167) 8.二次机会置换算法的思想及淘汰页面的计算 9.抖动现象和Belady现象 10.段页存储管理中段页和页表的关系及重定位过程 11.分页与分段的主要区别 1）存储空间的分配单元粒度 2）虚拟地址空间的维数 3）内存分配 4）碎片
第6章文件管理 1.按名存取的含义 2.文件逻辑结构的分类 1）流式文件 2）记录式文件
3.三种文件物理结构及其主要特点 ➢ 连续结构 ➢ 链接结构 ➢ 索引结构
4.FAT结构理解
5.二级目录的名称及结构关系图 6.二级目录访问过程 7.文件保护的含义和方法 ➢ 文件保护(Protection)含义 ➢ 文件保护的措施：文件的备份(Backup)和恢复(Restore)
8.文件保密的含义和基于存取权限的访问控制方式 第7章设备管理 1.分类(按数据组织方式、固有属性的分类原则) 按设备的数据组织分类： • 字符设备(Character Device) • 块设备(Block Device) 按设备的固有属性分类 • 独占设备 • 共享设备 • 虚拟设备
2.设备独立性含义、PNP技术
3.I/O控制方式 1）程序查询方式 2）中断方式 3）DMA方式 4）通道方式
4.缓冲技术及其引入的目的 1）什么缓冲技术：在设备的I/O操作过程中，利用一种存储部件或其中的部分（如内存的一个区域），暂时存放要交换的数据，将来再把数据传输到目标位置，这种数据暂存的技
