操作系统知识总结.doc

第一章 引论 1、操作系统定义（P1） 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。 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、操作系统的作用（P2） 1. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 2. OS作为计算机系统资源的管理者 3. OS实现了对计算机资源的抽象 推动操作系统发展的主要动力（P4） 不断提高计算机资源的利用率 方便用户 器件的不断更新迭代 计算机体系结构的不断发展 多道批处理系统的特征及优缺点（P8） 特征：多道性、无序性、调度性 优点： 1. 资源利用率高 2. 系统吞吐量大 缺点： 1. 平均周转时间长 2. 无交互能力（单道、多道都是） 5、分时系统和实时系统特征的比较（P12） 1. 多路性（实时系统的多路性主要表现在系统周期性地对多路信息的采集、以及对多个对象或多个执行机制进行控制。 分时系统中的多路性则和用户有关，时多时少。） 2. 独立性 3. 及时性:（实时系统对及时性的要求更严格,实时控制系统以控制对象要求的开始截止时间或完成截止时间来确定。 ） 4. 交互性:实时系统的交互性仅限于访问某些专用服务程序。 5. 可靠性:实时系统对可靠性的要求更高,否则经济损失及后果无法预料。 6、操作系统的基本特征（P14） （并发、共享、虚拟和异步） 进程是程序的一次执行 进程实体：由程序段、相关的数据段和PCB构成 结构特征 动态性（进程最基本的特征） 并发性（引人进程的目的：为了使其进程实体能和其他的进程实体并发执行；而程序（没有建立PCB）不能并发执行） 独立性 异步性 进程的基本状态及其转换图（P38） 就绪(Ready)状态 执行状态 阻塞状态 （典型事例：请求I/O、申请缓冲空间等） 引入挂起状态的原因（P39） 1. 终端用户的请求 2. 父进程请求 3. 负荷调节的需要 4. 操作系统的需要 6、具有挂起状态的进程状态及其转换图 进程控制块及其作用（P41） PCB是一种数据结构，是进程实体的一部分，记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息。 作用： 1. 使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程。或者说，OS是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。 2. PCB是进程存在与否的唯一标志,随着进程的建立而建立,随着进程的撤消而撤消。创建进程就是创建PCB。。。 进程之间的两种制约关系（P48） 间接制约——竞争资源——进程互斥 直接制约——相互合作——进程同步 临界资源（P48） OS中把一次只能被一个进程使用的资源成为临界资源。 临界区（P50） 进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。 同步机构应遵循的规则（P50） 空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待 利用信号量实现前驱关系算法 P( 54 ) —— P( 55 ) 经典同步算法（生产者－消费者问题, 哲学家就餐问题和读者－写者问题） 略 进程通信的类型（P65） 低级：信号量 进程通信 共享存储器系统（基于共享数据结构或存储区的通信方式） 高级 消息传递系统（直接、间接） 管道通信系统（必须提供的协调能力：互斥、同步、确定对方是否存在） 线程的定义（P72） 现代OS引入的比进程更小的可以独立运行、调度的基本单位，是轻型实体，不拥有资源。 线程和进程比较 线程又称为轻型进程，通常一个进程都拥有若干个线程，至少也有一个（多线程OS中的进程不是一个可执行的实体） OS中，进程是拥有资源的基本单位，独立调度、分派的基本单位。引入线程后，则把线程作为调度和分派的基本单位，而进程作为拥有资源的基本单位 3、拥有资源：线程不能拥有资源 4、系统开销：就切换代价而言，进程远高于线程 线程的属性（P73） 1. 轻型实体 2. 独立调度和分派的基本单位 3. 可并发执行 4. 共享进程资源 第三章 处理机调度与死锁 1、高级调度（P84） 又称为作业调度。即从外存的后备队列中选择一个作业，为它创建进程，分配必要的资源，并将新进程插入主存的就绪队列上。注意：分时系统和实时系统无作业调度。 JCB（作业控制块）；是作业在系统中存在的标志，其中保存了系统对作业进行管理和调度所需的全部信息 低级调度（P86） 又称进程调度或短程调度，即从就绪队列中选择一个进程进入运行状态（非抢占方式、可抢占方式）。调度的对象是进程（多批道处理、分时、实时三种类型的OS中都有） 中级调度（P87）中程调度 为了提高内存利用率和系统吞吐量（引入目的），为此，应使那些暂时不能运行的进程不再占用内