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1、精选优质文档-倾情为你奉上第1章引论1.OS(Operating Systems)定义 计算机硬件系统上配置的第一个大型软件,称为计算机操作系统,如果该软件满足: 1)管理计算机系统的硬件和软件; 2)控制计算机系统的工作流程; 3)为其他软件和用户提供安全、方便的运行、操作环境; 4)提高计算机系统的效率。2.多道程序设计并发执行与现代操作系统的关系(p5,例子) 多道程序设计是指:在内存同时存放多道程序,这些程序可以并发执行。 多道程序的并发执行(Concurrence),是指:在多道程序设计环境下,处理器在开始执行一道程序的第一条指令后,在这道程序完成之前,处理器可以开始执行另一道程序、
2、甚至更多的其他程序。 这种工作流程的外在表现就是多任务,现代的计算机操作系统都采取了并发执行的工作流程。 顺序执行是指:处理器在开始执行一道程序后,只有在这道程序执行结束(程序指令运行完成,或程序执行过程出现错误而无法继续运行),处理器才能开始执行下一道程序。 这种工作流程的外在表现就是单任务,早期的计算机系统是所采用顺序执行的工作流程。例子:假定某计算机系统需要执行两道程序A、B,程序A、B的任务描述如下:程序A: 程序B: 2ms CPU 12ms CPU 10ms I/O 5ms I/O 2ms CPU 2ms CPU 在同样假定程序A先运行的情况,如果分别按顺序执行和并发执行的工作方式
3、,那么,系统的工作过程怎样? 3.OS基本类型及特征1.批处理系统及其特征批处理系统的特征 批量处理,减少手工操作 自动执行,资源利用率高 缺少人-机交互能力 2.分时系统及其特征分时系统具备如下四个特征 同时性 独立性 及时性 交互性 3.实时系统及其特征实时系统的特征 高及时性 高可靠性 4.OS的基本功能 操作系统的主要功能 用户接口及作业管理 处理器管理 存储器管理 文件系统 设备管理 第2章操作系统接口1.OS用户接口类型 命令接口和程序接口2.系统调用含义 什么是系统调用 1)一组操作系统设计人员事先编写的子程序,这些子程序作为内核的一部分; 2)程序员使用这组子程序的方法。 访管
4、指令及其功能3.OS内核组成、基本特点 内核的主要组成 与硬件密切相关的操作 关键数据结构 基本中断处理程序 使用频繁的功能模块 内核基本特点 常驻内存 运行在核心态 第3章进程管理1.多道程序设计、并发执行和顺序执行的含义 第一章中有2.进程定义、进程基本特征1).进程定义一道程序在一个数据集上的一次执行过程,称为一个进程(Process)2).进程的主要特征 动态性 并发性 独立性 结构性 异步性3.进程基本状态及转换 4.进程的表示(PCB)及作用 进程控制块(PCB)(Process Control Block) 5.进程管理的5个功能进程管理的主要功能 对处理器的管理转化为对进程的管
5、理 控制 同步 通信 调度 死锁6.进程控制的原语(创建的主要操作,阻塞、唤醒对进程状态的变化)进程创建原语(Create) 创建进程的时机 创建原语的主要操作u 建立一个PCBu 生成pidu 初始化PCB各项内容(进程状态为就绪状态)u 加入合适的就绪队列 进程树 进程撤销原语(Destroy) 进程撤销的时机 撤销原语的主要操作进程阻塞原语(Blocked) 进程阻塞意义:减少CPU等待时间 阻塞原语的主要操作进程唤醒原语(Wakeup) 唤醒原语的主要操作u 从等待队列中移出进程u 修改PCB的进程状态为就绪状态u 进程加入合适的就绪队列7.临界资源、临界区含义 临界区(Critica
6、l Section,或Critical Region)是指进程对应的程序中访问临界资源的一段程序代码,就是进程在资源的一次使用过程中,从申请开始至归还为止的一段程序代码。 8.信号量机制的含义(P,V操作定义)9.互斥关系和PC问题(一般PC问题和复杂PC问题)10.进程通信的含义,为什么需要通信进程通信的含义:两个或多个进程之间交换数据的过程称为进程通信,其中提供数据的一方称为发送进程,得到数据的一方称为接收进程。为什么需要进程通信 1)任务协作 2)进程的独立性11.进程通信方式 共享存储区通信 消息缓冲通信 信箱通信 管道通信 12.什么是线程?引入的目的,线程的两种类型 什么是线程 把
7、进程细化成若干个可以独立运行的实体,每一个实体称为一个线程(Thread) 引入线程的目的-引入线程可以减小系统的基本工作单位粒度 实现进程内部的并发执行,提高并行程度 减少处理器切换带来的开销 简化进程通信方式 第4章进程调度与死锁1.操作系统中的几种调度 作业调度 进程调度 交换调度 设备调度2.作业的四个状态(批处理系统作业的四个阶段) 3.作业调度基本算法的周转时间、平均周转时间的计算(P98例2)4.进程调度两种方式 非抢占方式(Nonpreemptive Scheduling) 抢占方式(Preemptive Scheduling)常见的原则有:时间片原则、优先级原则、任务紧迫性、
8、重要性原则等等。5.进程调度基本算法RR(P102例),优先级6.进程死锁的含义,产生原因、四个必要条件 1)死锁的含义:见课本1092)死锁产生的根本原因 系统拥有的资源数量小于各进程对资源的需求总数3)死锁的四个必要条件u 互斥条件u 不剥夺条件u 请求与保持条件u 环路等待条件7.死锁预防的含义及预防方法 含义:在资源分配上采取一些限制措施,来破坏死锁产生的4个必要条件。 方法u 互斥条件 原则上不能被破坏,打印等个别资源可以采取虚拟技术u 不剥夺条件 原则上不能被破坏。u 请求与保持条件 静态分配:具有一般性,但事先很难准确地估计进程运行所要全部资源,且降低了资源的利用率 资源暂时释放
9、:仅限于个别资源的操作;进程不稳定,u 环路等待条件 按序分配:具有一般性,但存在与静态分配的问题,且编号管理困难。 单请求方式:不适用于复杂任务的进程8.安全状态的判断9.死锁判断例子(P123例2)第5章存储器管理1.存储管理主要功能.1) 存储空间的分配和回收2) 重定位3) 存储空间的共享与保护4) 虚拟存储器2.重定位、两种方式含义 重定位(Relocation) 静态重定位(Static Relocations) 动态重定位(Dynamic Relocation) 3.固定分区基本思想的数据结构、固定表现4.动态分区基本思想,FF、BF、FF分配算法5.静态分页基本思想及例子(P1
10、58)6. 虚拟存储器思想、请求分页的扩充页表的结构,其中A、M位的作用7.FIFO、LRU算法的思想及淘汰页面的计算例子(P166-167)8.二次机会置换算法的思想及淘汰页面的计算9.抖动现象和Belady现象10.段页存储管理中段页和页表的关系及重定位过程11.分页与分段的主要区别 1)存储空间的分配单元粒度 2)虚拟地址空间的维数 3)内存分配 4)碎片第6章文件管理1.按名存取的含义2.文件逻辑结构的分类 1)流式文件 2)记录式文件3.三种文件物理结构及其主要特点 连续结构 链接结构 索引结构4.FAT结构理解 5.二级目录的名称及结构关系图 6.二级目录访问过程7.文件保护的含义
11、和方法 文件保护(Protection)含义 文件保护的措施:文件的备份(Backup)和恢复(Restore)8.文件保密的含义和基于存取权限的访问控制方式第7章设备管理1.分类(按数据组织方式、固有属性的分类原则)u 按设备的数据组织分类: 字符设备(Character Device) 块设备(Block Device)u 按设备的固有属性分类 独占设备 共享设备 虚拟设备2.设备独立性含义、PNP技术3.I/O控制方式 1)程序查询方式2)中断方式3)DMA方式4)通道方式4.缓冲技术及其引入的目的1)什么缓冲技术:在设备的I/O操作过程中,利用一种存储部件或其中的部分(如内存的一个区域),暂时存放要交换的数据,将来再把数据传输到目标位置,这种数据暂存的技术称为缓冲技术。2)引入缓冲的目的u 缓解设备和处理器之间的速度不匹配的矛盾,提高系统工作的并行程度u 减少I/O操作的次数u 减少中断次数u 提高系统的及时性,方便用户操作5.磁盘驱动调度组成u 移臂调度(Disk Arm Scheduling Algorithm)u 旋转调度6.移臂调度算法例子(P269-272,SSTF、SCAN、电梯)专心-专注-专业
限制150内