2014操作系统复习提纲.docxVIP

第一章操作系统概述（本章重点在概念，大题少）1、操作系统的作用（操作系统的目标：方便性、有效性—改善资源的利用率及提高系统的吞吐量、可扩充性—采用层次化结构、开放性） OS作为用户与硬件资源之间的接口—接口形式：命令方式、系统调用方式、图形、窗口方式）OS作为计算机系统资源的管理者（资源分为4类：处理器、存储器、I/O设备及信息—数据和程序）处理机管理，用于分配和控制处理机存储器管理，主要负责内存的分配与回收I/O设备管理，负责I/O设备的分配和操作文件管理，负责文件的存取、共享与保护OS用作扩充器2、操作系统的发展过程：为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备间速度的不匹配的矛盾脱机I/O方式的优点：减少了CPU的空闲时间、提高了I/O速度3、操作系统的分类及各类操作系统的特点，*多道程序设计技术(理解)单道批处理系统，特点是自动性、顺序性、单道性。（作业转换时间大大减小，系统运行效率提高（自动、顺序）；无法充分利用系统中所有资源（单道）；内存中始终只有一道程序）*多道批处理系统，特征是：多道性、无序性、调度性。（内存中有多道程序）优点是：提高CPU的利用率；提高内存和I/O设备利用率；增加系统吞吐量多道批处理系统特点：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力推动多道批处理系统形成和发展的主要动力，是提高资源利用率和系统吞吐量。分时系统，分时系统产生的动力是用户的需求。特点是多路性（同时性）、独立性、及时性、交互性实时系统，特点是多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。4、操作系统的基本特征* 并发（时间段上同时、时间点上独立）、共享、虚拟、异步。（并发和共享互为条件）并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。（宏观多个程序同时运行，单核处理机系统中，微观上这些程序只是交替执行）辨析：并行是指两个或多个事件在同一时刻发生。（比如，多核处理器下，两个进程很有可能被分配在不同的处理器，这时候，就是真正的并行运行）* 共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程（线程）共同使用。目前主要有两种资源共享方式：1.互斥共享方式 2.同时访问方式5、操作系统的主要功能处理机管理的功能: 进程控制、进程同步、进程通信、调度存储器管理的功能: 内存分配、内存保护、地址映射（将地址空间的逻辑地址转为内存空间的物理地址）、内存扩充设备管理的功能: 缓冲管理、设备分配、设备处理文件管理的功能: 文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理和保护作业管理（用户接口）：命令接口、程序接口、图形接口第二章进程管理1、程序顺序执行的特点：顺序性、封闭性、可再现性·程序并发执行的特点：间断性、失去程序的封闭性（程序在并发执行时，是多个程序共享系统中的资源，因此这些资源的状态将由多个程序来改变）、不可再现性* 2、进程的概念和特征（前趋图DAG是个有向无循环图）进程是进程实体的运行过程，是系统能独立运行并进行资源管理分配和调度的基本单位，是程序的一次执行。* 进程的特征：结构特征（由程序段、相关的数据段和PCB三部分组成了进程实体）、动态性、独立性、并发性、异步性。3、进程状态及其转换（具有挂起状态） *状态转换图就绪，执行，阻塞(等待) 4、进程控制块PCB的作用、内容、组织方式 PCB是操作系统中最重要的记录型数据结构，PCB中记录了当前进程的状态以及操作系统对进程进行控制的所有信息。OS是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。PCB是进程存在的惟一标志。PCB常驻内存。 PCB的作用：使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据），成为一个能与其他进程并发执行的进程。 PCB的内容：进程标识符（内部标识符，外部标识符）处理机状态（进程终端时保存所有处理机信息）进程调度信息（进程的状态，进程优先级，进程调度所需要的其他信息，事件【指进程由执行状态转变为阻塞状态所等待发生的时间，即阻塞原因】）进程控制信息（程序和数据的地址，进程同步和通信机制，资源清单，链接指针）。 PCB的组织方式：链接方式、索引方式5、各种进程控制的OS内核的原语：创建、终止（Destroy）、阻塞（Block）、唤醒（Wakeup）、激活（Active）、挂起（Suspend）原语是一种特殊的系统功能调用，它可以完成一个特定的功能，其特点是原语执行时不可被中断。* 6、进程与线程、程序的比较，为什么要引入线程程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念；程序是永久的，进程是暂时的；进程是程序的执行。引入进程的目的是为了使多个程序并发执行，以改善资源利用率、提高系统吞吐量线程的引入是为了减少程序并发时的时空开销，由于进程在创建、撤销、切换过程中会付出巨大的时空开销。