南京邮电大学操作系统期末考试复习提纲及补充.doc

一 操作系统:管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，并合理组织计算机工作流程和为用户方便而有效地使用计算机提供良好运行环境的最基本的系统软件。 操作系统的主要特性：并发、共享、异步、虚拟 并发性：是指两个或两个以上的活动或事件在同一时间间隔内发生。 共享性：是指计算机系统中的资源可以被多个并发执行的程序共同使用，而不是被某个程序独占。 异步：又称随机性，在多道程序环境中，允许多个程序并发执行，并发活动会导致随机事件的发生。 多道程序设计是指允许多个作业同时进入计算机系统的主存并启动交替计算的方法。中断（实现多道程序切换）、通道（实现硬件之间的并行）、磁盘的出现促成了多道程序设计技术，让IO与CPU并行工作提高CPU利用率，充分发挥计算机硬件部件的并发性。 并行活动一定是并发的，反之并发活动未必是并行的，并行性是并发性的特例，并发行是并行性的扩展。 系统调用：操作系统提供给用户的应用程序同系统之间的接口，系统调用把应用程序的请求传给内核，调用相应的的内核函数完成所需的处理，将处理结果返回给应用程序。应用程序只有通过系统调用才能请求系统服务并使用系统资源。 系统调用分类：进程管理、文件操作、设备管理、主存管理、进程通信、信息维护。 系统调用的作用：一是内核可以基于权限和规则对资源访问进行裁决，保证系统的安全性；二是系统调用对系统资源进行抽象，提供一致性接口，避免用户在使用资源时发生错误，且使编程效率提高。 系统调用和过程（函数）调用的区别：调用形式和实现方式不同、被调用代码的位置不同、提供方式不同。 二 特权指令：只能提供给操作系统的核心程序使用的指令。如启动设备、设置时钟、控制中端屏蔽位、清空主存、建立存贮键、加载PSW等敏感性操作。 处理器状态可以划分为核心态（管态）和用户态（目态）：当处理器处于核心态时，CPU运行可信软件，硬件允许执行全部机器指令，可以访问所有主存单元和系统资源，并具有改变处理器状态的能力；当处理器处于用户态时，CPU运行非可信软件，程序无法执行特权指令，且访问仅限于当前CPU上进程的地址空间，这样就能防止内核收到应用程序的侵害。 处理器模式切换：一是程序请求操作系统服务，执行系统调用；二是在程序运行时，产生中断或异常事件，运行程序被中断，转向中断处理程序或异常处理程序工作。 PSW指的是程序状态字，用来指示处理器状态，控制指令的执行顺序，并且保留和指示与运行程序有关的各种信息，主要作用是实现程序状态的保护和恢复。 中断：是指在程序执行过程中，遇到急需处理的时间时，暂时中止现行程序在CPU上的运行，转而执行相应的事件处理程序，待处理完成后再返回断点或调度其他程序执行。 进程：进程是可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。 进程的属性：结构性、共享性、动态性、独立性、制约性、并发性。 进程的状态及转换：运行态、就绪态、等待态。 运行状态同一时刻仅有一个进程； OS将处于同一状态的进程安排成一进程队列，队列中节点元素是些什么内容？ 进程切换过程： 保存被中断进程的处理器现场信息； 修改被中断进程PCB的有关信息，如进程状态等； 把被中断进程的PCB加入相关队列； 选择占用处理器运行的另一个进程； 修改被选中进程PCB的有关信息，如改为就绪态； 设置被选中进程的地址空间，恢复存储管理信息； 根据被选中进程的上下文信息来恢复处理器现场。 和模式切换过程： 保存被中断进程的处理器现场信息； 处理器从用户态切换到核心态，以便执行系统服务程序或中断处理程序； 如果处理中断，可根据所规定的中断级别设置中断屏蔽位； 根据系统调用号或中断号，从系统调用表或中断入口地址表中找到系统服务程序或中断处理程序的地址。 高级调度：又称作业调度、长程调度，在多道批处理操作系统中，从输入系统的一批作业中按照预定的调度策略挑选若干作业进入主存，为其分配所需资源，并创建作业的相应用户进程。 中级调度：又称平衡调度、中程调度，根据主存资源决定主存中所能容纳的进程数目，并根据进程的当前状态来决定辅助存储器和主存中的进程的对换。 低级调度：又称进程调度/线程调度、短程调度，根据某种原则决定就绪队列中的哪个进程/内核级线程获得处理器，并将处理器出让给它使用。 计算题：CPU调度算法 FCFS、SJF、SRTF、HRRF以及优先数调度。 三： 并发进程之间的关系 无关的 （分别在不同的变量集合上操作，一个进程不会改变另一个与其并发执行的进程的变量） 怎么证明无关性？ 进程的执行与时间无关 交互的 竞争：互斥 是指若干进程因相互争夺独占型资源而产生的竞争制约关系。 （资源竞争会引发的两个控制问题：死锁和饥饿） 协作：同步 是指为完成共同任务的并发进程基于某个条件来协调其活动，因为需要在某