2022年《计算机操作系统》复习总结强化版 .pdf
《2022年《计算机操作系统》复习总结强化版 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年《计算机操作系统》复习总结强化版 .pdf(10页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、强化版欢迎使用 KNKJ2012DXZY系统1 计算机操作系统学科复习强化版第一章操作系统引论本章内容: 操作系统的目标和作用、操作系统的发展过程、操作系统的基本特征、操作系统的主要功能、 OS 结构设计本章主要考点:概念1、设计现代OS 的主要目标是:有效性、方便性、可扩展性、开放性。2、操作系统的五大功能是:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理。3、操作系统的基本特性是:并发性、共享性、异步性、虚拟性。其中最基本特征是并发 和共享。最重要的特征是并发性4、操作系统的作用:作为用户与计算机硬件系统之间的接口、OS 作为计算机系统资源的管理者、OS 用作扩充机器 。5、以下不是
2、微内核OS 特点的是 (C)A、足够小的内核B、应用 “ 机制与策略分离” 的原理C、运行效率高D、采用面向对象技术注: 微内核 OS 运行效率并不高,它还有一个特点是基于客户/服务器模式第二章进程管理本章内容: 进程的基本概念、进程控制、进程同步、经典进程的同步问题、进程通信、线程的基本概念主要考点:程序和进程的区别、进程的状态转化、原语、进程同步S值的变化和前趋图管程、线程的概念1、简述进程的定义( 1)进程是程序的一次执行。( 2)进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。( 3)进程是程序在一个数据集合上的运行过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。( 4)进程是
3、进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位2、说明进程与程序的区别(1)程序是指令的有序集合,其本身没有任何运行的含义,它是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程,它是一个动态概念。(2)程序的存在是永久的。而进程则是有生命期的,它因创建而产生,因调度而执行,因得不到资源而暂停,因撤消而消亡。(3)程序仅是指令的有序集合。而进程则由程序段、相关数据段.进程控制块( PCB)组成。(4)进程与程序之间不是一一对应。(5)并发性: 多个进程实体同存于内存中,且能在一段时间内同时运行。并发性是进程的重要特征,也是 OS 的重要特征。引入进程的目的也正是为了使其进程实体能
4、和其它进程实体并发执行;而程序 (没有建立PCB)是不能并发执行的。(6)独立性: 在传统的OS 中,独立性是指进程实体是能独立分配资源和独立接受调度,能独立运行的基本单位。凡未建立PCB 的程序都不能作为一个独立的单位参与运行。(7)异步性: 进程实体按异步方式运行,推进次序每次不一定相同。3、程序段、相关数据、PCB(进程控制块)三部分构成了进程实体。4、引起挂起状态的原因有:终端用户的请求、父进程的请求、负荷调节的需要、操作系统的需要。5、原语 (Primitive) 是由若干条指令组成的,用于完成一定功能的一个过程,原语在执行中不允许被名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
5、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - 强化版欢迎使用 KNKJ2012DXZY系统2 中断,原语的作用是实现进程的通信和控制。常见的几种元语:创建原语create()(功能:创建一新进程)、阻塞原语block()(功能:将进程由执行状态转为阻塞状态)、唤醒原语 wakeup()(功能:将进程由阻塞状态变为就绪状态)、挂起原语 suspend()(功能:将指定进程或处于阻塞状态的进程挂起) 、激活原语active()(功能:将指定进程激活)。6、同步机制应遵循的四条规
6、则是:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。7、试写出相应的程序来描述右图所示的前驱图8、管程的定义一个管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行的一组操作,这组操作能同步进程和改变管程中的数据。9、高级通信机制分为三大类:共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统10、 操作系统中引入进程的目的是为了使多个程序能并发执行,以提高资源利用率和系统吞吐量,在操作系统中再引入线程,则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销。11、 进程与线程的比较12、试从调度性,并发性,拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较. 调度性 :在传统的操作系统中,拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都
7、是进程,在引入线程的 OS 中,则把线程作为调度和分派的基本单位,而把进程作为资源拥有的基本单位;并发性: 在引入线程的OS 中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间,亦可并发执行,因而使OS 具有更好的并发性;拥有资源: 无论是传统的操作系统,还是引入了线程的操作系统,进程始终是拥有资源的一个基本Var a,b,c,d,e,f,g: semaphore: =0,0,0,0,0,0,0;begin parbegin begin S1; signal(a); signal(b); end;begin wait(a) ; S2; signal(c); signal(d); en
8、d;begin wait(b) ; S3; signal(e); end;begin wait(c) ; S4; signal(f) ; end;begin wait(d) ; S5; signal(g); end;begin wait(e) ; wait(f) ; wait(g) ; S6; end;parend end 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - 强化版欢迎使用 KNKJ2012DXZY系统3 单位,而
9、线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外,本身基本不拥有系统资源,但它可以访问其隶属进程的资源;开销: 由于创建或撤销进程时,系统都要为之分配和回收资源,如内存空间等,进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程,因此,操作系统在创建、撤消和切换进程时所付出的开销将显著地大于线程。13、当一个进程完成了特定任务后,系统回收这个进程所占的主存空间 和取消该进程的进程控制块(PCB) 就撤销了该进程。14、 当一个进程独占处理器顺序执行时,具有两个特性:封闭性 和 可再现性 。15、 对信号量 S 的操作只能通过原语 操作进行,对应每一个信号量设置了一个等待队列 。16、 在操作系统中,进
10、程是一个资源分配 的基本单位,也是一个独立运行和调度 的基本单位。第三章处理机调度与死锁本章内容: 处理机调度的层次、调度准则、调度算法、产生死锁的原因和必要条件、预防死锁的方法、死锁的检测与解除主要考点: 处理机调度的三个层次、调度准则、调度算法、实时调度算法、产生死锁的原因和必要条件、利用银行家算法避免死锁、死锁的检测与解除1、一个作业从提交开始,往往要经历三级调度:高级调度、低级调度、中级调度。高级调度: 又称为作业调度或长程调度,其主要功能是根据某种算法,把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存。它调度的对象是作业。低级调度: 又称进程调度或短程调度。主要功能:保存处理机的现场信息、按
11、某种算法选取进程、把处理器分配给进程。常采用非抢占(非剥夺)方式和抢占(剥夺)方式两种。它所调度的对象是进程(或内核级线程)。中级调度: 又称中程调度。在内存和外存对换区之间按照给定的原则和策略选择进程对换,以解决内存紧张问题,从而提高内存的利用率和系统吞吐量。2、选择调度方式和调度算法的准则面向用户的准则: (1)周转时间短 (2) 响应时间快 (3) 截止时间的保证(4) 优先权准则面向系统的准则:(1) 系统吞吐量高 (2) 处理机利用率好(3) 各类资源的平衡利用3、常见的调度算法有:先来先服务调度算法(FCFS ) 、短作业 /进程优先调度算法(SJF/SPF) 、高优先权优先调度算
12、法、基于时间片的轮转调度算法。4、进程调度算法采用时间片轮转法时,时间片过大会使轮转法转为先来先服务调度算法(FCFS) 。5、若使当前运行的进程总是优先级最高的进程,则应该选择进程高优先权优先调度算法6、在响应比最高者优先的作业调度算法中,当各个作业等待时间相同时,运行时间短 的作业将得到优先调度;当各个作业要求运行的时间相同时,等待时间长 的作业得到优先调度。7、一个理想的作业调度算法应该是既能提高系统的效率,又能使系统的作业及时得到结果。8、常用的几种实时调度算法有:最早截止时间优先算法(EDF ) 、最低松弛度优先算法(LLF )最早截止时间优先算法:该算法是根据任务的开始截止时间来确
13、定任务的优先级。开始截止时间越早,其优先级越高最低松弛度优先算法:该算法是根据任务紧急(或松弛)的程序,来确定任务的优先级。任务的紧急度越高,其优先级越高,并使之优先执行9、死锁的定义指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局(deadly-Embrace),若无外力作用,这些进程都将无法向前推进。10、 产生死锁的原因有两个:竞争资源、进程间推进顺序非法。11、产生死锁的四个必要条件是互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、循环等待条件。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
14、- 第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - 强化版欢迎使用 KNKJ2012DXZY系统4 12、 处理死锁的基本方法是:预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。13、什么是系统的安全状态,避免死锁的实质是什么?系统的安全状态是指在某一时刻,系统能按某种进程顺序(p1, p2, ,pn)来为每个进程Pi 分配其资源 ,直到满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可顺利地完成,则称此时的系统状态为安全状态 .称序列 为安全序列。如果一个系统在安全状态,就没有死锁。如果一个系统处于不安全状态,就有可能死锁。避免死锁的实质:确保系统不进入不安全状态。 14、利用银行家算法避免
15、死锁 储备知识银行家算法中的数据结构:假定系统中有n 个进程( P1,P2, ,Pn) ,m 类资源( R1,R2,Rm) ,银行家算法中使用的数据结构如下:可利用资源向量: Availablej=K, 表示系统资源Rj类资源有 K 个可用最大需求矩阵: Maxi,j=K, 表示进程 Pi需要 Rj类资源的最大数目是K 个分配矩阵 :Allocationi,j=K, 表示进程 Pi当前已经分配到K 个 Rj类资源需求矩阵 :Needi,j=K, 表示进程 Pi还需要 K 个 Rj类资源方能完成任务三个矩阵的关系:Need i,j = Maxi,j Allocation i,j. 银行家算法:
16、设 Requesti是进程 Pi的请求向量,设Requestij =K ,表示进程Pi请求分配 Rj类资源 K 个。当进程Pi发出资源请求后,系统按如下步骤进行检查:(1)如 Requestij Needi,j, 转(2);否则出错,因为进程申请资源量超过它申明的最大量。(2)如 Requestij Availablej,转(3); 否则表资源不够,需等待。(3)系统 试分配 资源给进程Pi,并作如下修改:Availablej= Availablej- Requestij Allocationi,j= Allocationi,j+ Requestij Needi,j= Needi,j- Req
17、uestij (4)系统执行安全性算法,检查此次资源分配后,系统是否处于安全状态。若安全,则 正式 进行分配,否则恢复原状态让进程Pi等待。安全性算法: 为了进行安全性检查,需要定义如下数据结构:(1)工作向量Work ,它表示系统可以提供给进程继续运行所需的各类资源数目,它含有m个元素,在执行安全算法开始时,Work= Available (2) Finish , 它表示系统是否有足够的资源分配给进程,使之运行完成。 开始时 , Finishi=false;当有足够资源分配给进程Pi时,令 Finishi=true 。安全性检查算法执行步骤:(1) Work := Available Fin
18、ish i = false (2)寻找满足如下条件的进程Pi Finish i = false Needi,j Workj,如果找到,转(3),否则转 (4) (3)当进程 Pi 获得资源后,可顺利执行完,并释放分配给它的资源,故执行:Work j= Work j+ Allocationi,j;Finishi = ture ;转 (2). (4)若所有进程的Finish i = true ,则表示系统处于安全状态,否则处于不安全状态名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4
19、页,共 10 页 - - - - - - - - - 强化版欢迎使用 KNKJ2012DXZY系统5 银行家算法例题:在银行家算法中,若出现下述资源分配情:Process Allocation Need Available P00032 0012 1622 P11000 1750 P21354 2356 P30332 0652 P40014 0656 试问: 该状态是否安全? 若进程 P2提出请求 Request(1,2,2,2)后,系统能否将资源分配给它?解: 该状态是安全的,因为存在一个安全序列。下表为该时刻的安全序列表 。资 源 情况进程Work Need Allocation Work
20、+Allocation Finish P0P3P4P1P21 6 2 2 1 6 5 4 1 9 8 6 1 9 9 10 2 9 9 10 0 0 1 2 0 6 5 2 0 6 5 6 1 7 5 0 2 3 5 6 0 0 3 2 0 3 3 2 0 0 1 4 1 0 0 0 1 3 5 4 1 6 5 4 1 9 8 6 1 9 9 10 2 9 9 10 3 12 14 14 true true true true true 若进程P2提出请求Request(1,2,2,2)后,系统不能将资源分配给它,若分配给进程P2,系统还剩的资源情况为(0, 4,0,0) ,此时系统中的资源将
21、无法满足任何一个进程的资源请求,从而导致系统进入不安全状态,容易引起死锁的发生。(书上例题雷同,在P110,可同步参考)15、 确定系统处于S为死锁状态的充分条件是:当且仅当S 状态的资源分配图是不可完全简化的。16、 常用的 解除死锁 方法有两种 :资源剥夺法、撤消进程法。资源剥夺法 :当发现死锁后,从其进程剥夺足够数量的资源给死锁进程,以解除死锁状态。撤消进程法 :采用强制手段从系统中撤消一个/一部分死锁进程,并剥夺这些进程的资源供其它死锁进程使用。第四章存储器管理本章内容: 存储器的层次结构、连续分配方式、基本分页存储管理方式、基本分段存储管理方式、虚拟存储器的基本概念、页面置换算法主要
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算机操作系统 2022年计算机操作系统复习总结强化版 2022 计算机 操作系统 复习 总结 强化
限制150内