操作系统总复习详解.docx

第一章1、计算机系统层次结构：硬件、操作系统、系统软件、应用程序2、多道程序设计：内存存放多个程序，宏观上并行，微观上串行3、操作系统的定义：操作系统是控制和管理计算机系统中所有软件和硬件资源，合理组织计算机工作流程及方便用户的程序和数据的集合。从三个视角理解，分别是软件、资源管理器和虚拟机视角4、操作系统的类型：批处理、分时及实时系统，要求具体了解5、操作系统的特征：并发性、共享性、虚拟性及不确定性6、操作系统的主要功能：包括处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理7、操作系统的接口：命令接口和程序接口第二章程序的顺序与并发：顺序：顺序性、封闭性、可再现性并发：简单性、失去封闭性、不可再现性进程的并发执行是指若干个进程在执行时间上是重叠的。。程序的顺序执行通常是在单道程序的工作环境中，具有运行结果可再现的特点。前趋图展示了语句间的一种执行顺序关系，而进程图展示的是进程之间的家族关系进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位特征：动态性、并发性、独立性、异步性、结构性进程控制块是描述进程属性的数据结构进程的七种状态及转换情况进程的基本状态有：就绪 执行 阻塞进程控制块是进程存在的唯一标志。在进程管理中，当进程等待某一事件时，将从执行状态变为阻塞状态。当进程执行的时间片用完时，进程从：执行状态变为就绪状态分配到必要资源并获得处理机时的进程状态是：执行状态进程从结构上讲，包括：程序段、数据段、进程控制块。在一个单处理机中，若有4个用户进程且假定当前时刻有一个进程处于执行状态，则处于就绪状态的进程最多有3个，最少有0个。操作系统内核，了解原语的概念进程控制就是对系统中的进程实施有效的管理，通过使用进程创建、进程撤消、进程阻塞、进程唤醒等控制原语实现。所谓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。常用原语：创建原语Creat()终止原语Terminal()阻塞原语Block()唤醒原语Wakeup()核心态是操作系统管理程序执行时机器的状态，用户态是用户程序执行时机器的状态线程的概念:线程是进程中一个相对独立的执行流。线程与进程的区别（1）线程是作为CPU调度单位，进程是其它资源分配单位（存储器、文件、IO等）。（2）调度：线程作为CPU调度的基本单位，而进程只作为其它资源分配单位。（3）并发性：进程之间可以并发，且一个进程的多个线程之间亦可并发。（4）拥有资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享资源。某进程内的线程在其它进程不可见。（5）系统开销：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多进程与程序的区别：(1)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。(2)程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期的。程序是永久的，进程是暂时的。(3)进程更能真实地描述并发，而程序不能(4)进程包括程序和数据两部分 (5)进程具有创建其他进程的功能，而程序没有(6)同一程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同的进程。也就是说同一程序可以对应多个进程第三章1、进入临界区的条件：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待2、同步与互斥的差别:互斥是同步问题的一个特例，互斥解决临界区的使用，同步是并发进程在一些关键点上需互相等待互发消息。如：我和某个同学的关系是同步，两个同学的关系是互斥（竞争资源）3、实现互斥的方法：软件方法，硬件方法，锁机制。了解每一种方法的思想硬件方法思想：用一条指令完成标志的检查和修改锁机制：使用锁变量表示资源状态w=0资源空闲w=1资源被占用使用原语对锁变量进行操作加锁lock(w)开锁unlock(w)通过原语保证资源状态的检查和修改作为一个整体来执行，从而能正确的实现互斥4、信号量的含义与操作，信号量需要定义才能使用，信号量的物理含义：S0表示有S个资源可用S=0表示无资源可用S0则| S |表示S等待队列中的进程个数P(S)：表示申请一个资源 V(S)：表示释放一个资源。信号量的初值应该大于等于0信号量的操作P操作(wait操作)－申请资源V操作(signal操作)－释放资源注意：信号量实际上就是资源5、P，V原语实际上就是对信号量的操作，P是申请资源，V是释放资源P.V操作必须成对出现，有一个P操作就一定有一个V操作当为互斥操作时，它们同处于同一进程当为同步操作时，则不在同一进程中出现如果P(S1)和P(S2)两个操作在一起，那么P操作的顺序至关重要。一个同步P操作与一个互斥P操作在一起时同步P操作在互斥P操作前而两个V操作无关紧要6、掌握用信号量解决同步问题，几个经典同步问题，生产者消费者问题，读者写者问题，哲学家问题（1）生产者消费者问题：通