操作系统期末复习考点总结.docx

精品名师归纳总结第一章（1） 操作系统 （ Operating System）：操作系统是一组掌握和治理运算机硬件和软件资源, 合理的对各类作业进行调度,以及便利用户使用的程序的集合。（2） 操作系统最基本的特点：共享性、并发性（3） 操作系统的特性： 1 并发性：两个或多个大事在同一大事间隔发生。2 共享性：系统中的资源可供内存中多个并发进程共同使用,也称为资源共享或资源复用。3 虚拟技术： 把一个物理实体变成如干个规律上的对应物。4 异步性： 进程是以人们不行预知的速度,停停走走的向前推动的。（4） OS 的主要任务： 为多道程序的运行供应良好的环境,保证多道程序能有条不紊的、高效的运行,并能最大程度的提高系统中各种资源的利用率和便利用户的使用。（5） OS 的功能：（ 1）处理机治理 ：对处理机进行安排, 并对其运行进行有效的掌握和治理。（6） 储备器治理 ：内存安排、 内存爱护、 的址映射 （变换）、内存扩充。（ 3）设备治理： （ 4）文件治理 ：文件的储备空间治理、目录治理、文件的读写治理和爱护。（ 5）操作系统和用户之间的接口 ：命令接口、程序接口（系统调用组成）、图形接口（ 6） 面对网络的服务功 能（7） 1 多道批处理系统 （吞吐量、 周转时间）：多道性、 宏观上并发、 微观上串行、 无序性、调度性。2 分时系统 （响应时间） ：多路性、交互性、独占性、准时性。3 实时系统 （实时性和牢靠性） ：（8） 多道程序设计技术是操作系统形成的标志（9） 分时系统： 响应时间 = 用户数 * 时间片,时间片 =切换时间 +处理时间（10） 实时系统 ：系统能准时响应外部大事的恳求,在规定的时间内完成对该大事的处理, 并掌握全部实时任务和谐一样的运行。（11） 并发： 两个或多个大事在同一时间间隔发生。并行：两个或多个大事在同一时刻发生。（12） 虚拟 ：通过某种技术把一个物理实体变为如干个规律上的对应物。（13） 微内核结构： 能实现核心功能的小型内核,并非一个完整的, 与的服务进程（如文件服务器、作业服务器等）共同构成。基本原理：只有最基本的操作系统功能才能放在内核中。不是最基本的服务和应用程序在微内核之上构造,并在用户模式下执行。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结微内核通常供应最小的进程和内存治理以及通信功能。微内核的主要功能是供应客户程 序和运行在用户空间的各种服务之间进行通信的才能。通信以消息传递形式供应,一般采纳客户 / 服务器模式 .其次章（1） 程序（不是进程） 并发执行时的特点：间断性、失去封闭性、不行再现性（2） 进程与程序的区分 ：（ 1）程序是为了完成某项工作时需要运算机执行的指令的集合, 是静态的概念。而进程是程序的执行,是动态的概念。（2）程序是永久存在的,进程就有生存期, 它的存在是临时的。 （ 3）进程是一个独立调度并能和其它进程并发运行的单位,而程序和程序段就不能作为一个独立调度运行的单位,也不能并发执行。（3） 进程 的静态描述：由程序、数据段、PCB 组成。进程是一个程序段在一个数据集合上的一次运行的过程。（4） 进程与线程 ：1 线程为调度和分派的基本单位。进程为拥有资源的基本单位。线程不拥有资源。 2 进程间可并发执行, 一个进程中的多个线程间也可并发执行。3 线程切换的开销远小于进程切换的开销。（5）1 就绪状态：除了 CPU,其它所需资源都已占有,一旦得处处理机即可运行,就称此进程处于就绪状态。 2 执行状态：占有 CPU。 3 堵塞状态,又称等待状态：等待某些大事（6） 就绪到堵塞不存在,堵塞到运行也不会发生。（7） 执行堵塞：进程因等待I/O 而堵塞。时间片到：执行就绪。进程调度：就绪执行。 I/O 完成：堵塞执行（改为图）（8） 被优先级高的进程抢占了CPU,由运行态转换为就绪态可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（9） 一个只有一个处理机的系统中,OS的进程有运行、就绪、堵塞三个基本状态。假如某时刻该系统中有 10 个进程并发执行,在略去调度程序所占用时间情形下试问：1） 这时刻系统中处于运行态的进程数最多几个？最少几个.2） 这时刻系统中处于就绪态的进程数最多几个？最少几个.3） 这时刻系统中处于堵塞态的进程数最多几个？最少几个？解： 1）由于系统中只有一个处理机,所以某时刻处于运行态的进程数最多只有一个。而最少可能为 0,此时其它 10 个进程肯定全部排在各堵塞队列中,在就绪队列中没有进程。2）而某时刻处于就绪态的进程数最多只有9 个,不行能显现 10 个情形,由于一旦CPU 有空,调度程序立刻调度,当然这是在略去调度程序调度时间时考虑。 3）处于堵塞态的进程数最少是0 个。（9）处于静止堵塞状态的进程,其堵塞条件与挂起条件无关。当进程等待的大事显现后,该进程从静止堵塞转换为静止就绪。（10）在处理器的储备爱护中,主要有两种权限状态,一种是核心态（管态） ,也被称为 特权态 。一种是 用户态（目态） 。运行于处理器核心态的代码不受任何的限制,可以自由的访问任何有效的址,进行直接端口拜访。而运行于用户态的代码就要受处处理器的诸多检查,它们只能拜访映射其的址空间的页表项中规定的在用户态下可拜访页面的虚拟的址,且只能对任务状态段中 I/O 许可位图中规定的可拜访端口进行直接拜访（11）用户可通过系统调用建立和撤消进程例题：（ 8）挂起状态：进程被交换到磁盘上。活动就绪挂起 >静止就绪 ; 活动堵塞 挂起 > 静止堵塞。挂起过程：Suspend原语。激活过程： active 原语。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1：在操作系统中,进程是一个具有肯定独立功能程序在某个数据集合上的一次 A运行过程, 进程是一个 B 动态概念, 而程序是一个 C 静态的概念。 在一单处理机中, 如有 5 个用户进程,在非管态的某一时刻,处于就绪状态的用户进程最多有 D4个,最少有 E 0个。A：1并发活动。 2运行过程。 3单独操作。 4关联操作。B, C： 1 组合态。 2关联态。 3运行态。 4等待态。 5静态。 6动态。D, E：11。 22。 33。 44。 55。 60。2：从静态角度看, 进程由 A PCB、 B 程序段和 C 数据空间三部分组成,用户可通过 D 系统调用建立和撤消进程。A：1JCB。 2DCB。 3PCB。 4PMT。B: 1程序段。 2文件体。 3I/O 。 4子程序。C： 1文件描述块。 2数据空间。 3EOF。4I/O 缓冲区。D： 1 函数调用。 2 宏指令。 3系统调用。 4过程调用。3：正在执行的进程由于其时间片完而被暂停执行,此时进程应从运行态变为 A 就绪状态。处于堵塞 / 挂起状态的进程,在进程等待的大事显现后,应转变为 B 就绪 / 挂起状态。如进程正处于运行态时,应终端的恳求而暂停下来以便讨论其运行情形 执行挂起进程原语 ,这时进程应转变为 C 就绪/ 挂起状态,如进程已处于堵塞状态,就此时应转变为 D堵塞 / 挂起状态,如进程已处于就绪状态,就此时应转变为 E 就绪 / 挂起状态。执行解除挂起进程原语后,如挂起进程处于就绪 / 挂起状态,就应转变为就绪（活动就绪） F态,如处于堵塞 / 挂起状态,就应转变为 G堵塞（活动堵塞）态。一个进程刚被创建时,它的初始状态为 H就绪（活动就绪） 。A, ., H： 1 堵塞 / 挂起（静止堵塞） 。 2 堵塞（活动堵塞） 。 3 就绪 / 挂起 （ 静止就绪）。 4 就绪（活动就绪） 。 5执行。（12） PCB（进程掌握块）的作用：使一个在多道环境下不能独立运行的程序成为一个能独 立运行的基本单位, 一个能与其它进程并发执行的进程。OS依据 PCB来对并发执行的进程进行掌握和治理。 PCB是进程存在的唯独标志。（13） 一个进程刚被创建时,它的初始状态为就绪（活动就绪） 。（14） PCB一般包括： 进程标识符、处理机状态、调度信息、掌握信息（15） 处理机的执行状态： 系统态（在系统程序中执行, OS内核）。用户态（在用户程序中可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结执行）（16） 进程的创建： 1）申请空白 PCB：申请唯独的数字标识符。2）为新进程安排资源：为程序、数据、用户栈安排必要的空间。3）初始化进程掌握块：标识信息、处理机状态信息、处理机掌握信息。 4）将新进程插入就绪队列（17） 原语由如干条指令构成的“原子操作 ”,原语是操作系统核心的一个组成部分 ,它必需在核心态下执行,并且常驻内存 。（18） 原语和系统调用的区分：原语有不行中断性,通过在其执行过程中关闭中断实现的,且一般由系统进程调用。 很多系统调用都可在用户态下运行的系统进程完成,而不肯定要在核心态下完成。（19） 同步与互斥： 1 进程同步 也是进程之间直接的制约关系,是为完成某种任务而建立的两个或多个线程, 这个线程需要在某些位置上和谐他们的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系。 进程间的直接制约关系来源于他们之间的合作。2 进程互斥 是进程之间的间接制约关系。 当一个进程进入临界区使用临界资源时,另一个进程必需等待。 只有当使用临界资源的进程退出临界区后,这个进程才会解除堵塞状态。（20） 临界区： 每个进程中拜访临界资源的那段代码一段程序 。（21） 同步机制应遵循的准就：闲暇让进、忙就等待、有限等待、让权等待（22） 信号量实现互斥：初值为1。同步：取决于问题。互斥：wait 和 signal 在一起,同步：signal 在前一个操作, wait 在后一个操作（23） 核心级线程： #优点：对于多处理器,内核可以同时调度同一进程的多个线程。堵塞是在线程一级完成。线程的切换速度较快,切换开销小。内核例程是多线程的。#缺点：在同一进程内的线程切换调用内核,导致速度下降。用户级线程： #优点： 线程切换不调用内核。 调度是应用程序特定的：可以挑选最好的算法。例题1如 P、V 操作的信号量S 初值为 2,当前值为 -1,就表示有D等待进程。A0 个B 1 个C 2 个D 3 个2用 P、V 操作治理互斥区时,信号量的初值应定义为 C。A. -1B 0C 1D任意值ULT可运行在任何操作系统上（只需要线程库）。#缺点：大多数系统调用是堵塞的,因此内核堵塞进程, 进程中全部线程将被堵塞。内核只将处理器安排给进程,同一进程中的两个线程不能同时运行于两个处理器上可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 用 V 操作唤醒一个等待进程时,被唤醒进程的状态变为 B。A. 等待B就绪C 运行D完成4. 有 m 个进程共享同一临界资源,如使用信号量机制实现对临界资源的互斥拜访,就信号量值的变化范畴是 1-m1。5. 两个进程合作完成一个任务。在并发执行中,一个进程要等待其合作伙伴发来消息,或者建立某个条件后再向前执行,这种制约性合作关系被称为进程的 A 。A. 同步B互斥C. 调度D执行 6对于两个并发进程,设互斥信号量为mutex ,如 mutex=O ,就 B。A.表示没有进程进入临界区 B.表示有一个进程进入临界区C.表示有一个进程进入临界区,另一个进程等待进入D.表示有两个进程进入临界区7. 信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示系统中可供安排的资源的数目。当信号量值小于零时,其肯定值为 _在信号量链表中已堵塞进程的数目_。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8. 临界资源的概念是同一时间内只答应一个进程拜访的资源称临界资源指 每个进程中拜访临界资源的那段代码_。9. 下面所述步骤中,A 不是创建进程所必需的。A.由调度程序为进程安排CPUB建立一个 PCB C.为进程安排内存D将进程掌握块链入就绪队列 ,而临界区是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10. 在多道程序环境下,操作系统安排资源以C为基本单位,调度执行以D为基本单位。A程序B指令C 进程D线程11. 某进程的一个线程处于堵塞状态,就该进程必定处于堵塞状态。（ F ）12. 在操作系统中引入线程概念的主要目的是处理进程与进程之间的竞争。（ F）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结引入进程的目的： 为了使多个程序并发执行,以提高资源利用率和系统吞吐量。进入线程的目的：削减程序在并发执行时所付出的时空开销,使OS 具有更好的并发性。13. 在多道程序设计环境中,为了提高CPU的效率,内存中的进程越多越好。（ F） 摸索题1、（南京高校 2000 年讨论生试题）桌上有一只盘子,最多可容纳两个水果,每次只能放入或取出一个水果。 爸爸专向盘中放苹果, 妈妈放专向盘中放桔子。 两个儿子专等吃盘子中的桔子,两个女儿专等吃盘子中的苹果。请用P、V 操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系。2、某款待全部 100 个床位,住宿者住入要先登记（在登记表上填写姓名及床位号）,离去时要撤消登记 （在登记表上删去姓名和床位号）。请给出住宿登记及撤消登记过程的算法描述。3、一阅览室,读者进入阅览室必需先在一张登记表（TB）上登记,该表为每一座位设一个表目,读者离开时要消掉其登记信息,阅览室共有100 个座位。请写出进程间的同步算法。商定：（1） flag 的值： 0 座位闲暇, 1 座位被占用。（2） 用语句 i=getflag （ 0）可搜寻到一个空座位i,用语句 i.falg=0 或 1 可给标志位赋值。（ 3 ）用i=getname （ readername ）可搜寻到某读者所登记的座位号i 。用 i.name=0或i.name=readername 可给姓名字段赋值, 0 表示排除读者姓名。（4）计数信号量用 count ,互斥信号量用 mutex 。4、某寺庙,有小和尚、老和尚如干。有一水缸,有小和尚提水入缸供老和尚饮用。水缸可容 10 桶水,水取自同一井中。水井径窄,每次只能容一个桶取水。水桶总数为3 个。每次入、取缸水仅为 1 桶,且不行同时进行。试给出有关取水、入水的算法描述。第三章（1） 高级调度 （作业调度、长程调度） ：把外存上处于后备状态的作业依据肯定的算法,调可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结入内存, 创建该作业的进程, 再将新进程排在就绪队列上。低级调度（进程调度、 短程调度）： 打算在就绪队列中哪一个进程将安排处处理机,并由分派程序把处理机实际安排给这个进程。三种操作系统都有低级调度。中级调度 涉及进程在内外存间的交换（2） 作业 ：包含程序、数据和JCB（作业掌握块）（3） 分时系统和实时系统中没有作业调度（4） 接纳多少个作业取决于多道程序度。接纳哪些作业取决于调度算法。（5） 进程调度中的 三个基本机制 ：排队器、分派器、上下文切换机制（当前程序分派程序 新程序）（6） 进程调度方式 ：非抢占方式、抢占方式（7） 周转时间 ：从作业被提交给系统开头,到作业完成为止的时间间隔。响应时间 ：从用户提交一个恳求到系统产生首次响应。吞吐量 ：单位时间内系统完成的作业数。（8） 先来先服务（ FCFS）：1 有利于 CPU繁忙型的作业,不利于I/0 繁忙型作业。 2 有利于长作业（进程） ,而不利于短作业（进程） 。3 不能保证良好的响应时间,在处理交互用户时很少用这种方法。（9） 短作业（进程）优先调度算法SJPF。优先权（级）调度算法。（10） 高响应比优先调度算法（动态优先权）：优先权 =（等待时间 +要求服务的时间）/（11） RR：时间片轮转算法（同一时刻新来的进程在刚终止的进程之前）（12） 多级反馈队列调度算法： 插到第一队列队尾, 在该时间片下没有运行完就插到下一级队列的队尾。仅当上一级的队列为空才调度本级队列。级别越低,时间片越长。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 13）死锁：所谓死锁 , 是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局, 如无外力作用 , 这些进程将永久不能再向前推动.（13） 产生死锁的必要条件：互斥条件、恳求和保持、不剥夺条件、环路等待（14） 处理死锁的基本方法：预防死锁（限制更严）、防止死锁、死锁的检测和解除（15） 最有代表性的防止死锁的算法：银行家算法（16） 孤立结点：如某进程既无已安排的资源也不需申请资源,即既无安排边又无申请边, 就该进程结点是孤立结点。第四章（1） 多级储备结构： CPU 寄存器、主存（高速缓存、主存、磁盘缓存）、辅存（磁盘、可移动储备介质。）离 CPU越近,速度越快,储备容量越小（2） 用户程序处理步骤：编译、链接、装入内存（3） 装入： 1 肯定装入方式 （单道环境, 规律的址与实际的址完全相同）2 静态重定位 （在装入时完成的址变换） 3 动态重定位（在执行时才的址变换）（4） 链接： 1 静态链接（运行之前链接好,不再拆开）2 装入时动态链接（边装入边链接）3 运行时动态链接：边执行边链接（5） 连续安排方式： 1 单一连续安排： 内存分为系统区、用户区。 2 固定分区安排： 把内存空间分为如干个固定大小的区域, 每一个作业占据一个连续的分区。 3 动态分区安排： 在作业执行时, 动态的为之安排连续的内存空间首次适应算法、 循环首次适应算法、 正确适应算法 （从小到大排序 +首次适应算法） 、最坏适应算法、快速适应算法。 4 动态重定位分区：“紧凑”技术 +重定位 +动态分区可编辑资料 - - - 欢迎下载