2022年2022年操作系统期末复习考点总结.docx

精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载第一章（1） 操作系统 （ Operating System）：操作系统为一组掌握和治理运算机硬件和软件资源, 合理地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： 进程为以人们不行预知的速度, 停停走走地向前推动的；（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地.高效地运行,并能最大程度地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. 地址映射 （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）多道程序设计技术为 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地运行；（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ＯＳ结构： 能实现ＯＳ核心功能的小型内核, 并非一个完整的ＯＳ, 与ＯＳ的服务进程（如文件服务器.作业服务器等）共同构成ＯＳ；基本原理：只有最基本的操作系统功能才能放在内核中；不为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；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载微内核通常供应最小的进程和内存治理以及通信功能； 微内核的主要功能为供应客户程 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（不为进程） 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）程序为为了完成某项工作时需要运算机执行的指令的集合, 为静态的概念；而进程为程序的执行,为动态的概念； （2）程序为永久存在的,进程就有生 存期, 它的存在为临时的； （ 3）进程为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；进程为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精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载（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,当然这为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为 0 个；（ 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；（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,一种为 核心态（管态） ,也被称为 特权态 ；一种为 用户态（目态） ；运行于处理器核心态的代码不受任何的限制,可以自由地访问任何有效地址,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地址空间的页表项中规定的在用户态下可拜访页面的虚拟地址, 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：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载1：在操作系统中,进程为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﹎, 进程为一个﹎ B 动态﹎概念, 而程序为一个﹎ 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：〔1〕1； 〔2〕2； 〔3〕3； 〔4〕4； 〔5〕5； 〔6〕0；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：〔1〕JCB； 〔2〕DCB； 〔3〕PCB； 〔4〕PMT；B: 〔1〕程序段； 〔2〕文件体； 〔3〕I/O ； 〔4〕子程序；C： 〔1〕文件描述块； 〔2〕数据空间； 〔3〕EOF；〔4〕I/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为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（在用户程序中精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载执行）（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 ”,原语为操作系统 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 也为进程之间直接的制约关系, 为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 为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；堵塞为程一级完成；线程的切换速度较快,切换开销小；内核例程为多线程的； #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； 调度为应用程序特定的： 可以挑选最好的算法；ULT可运行在任何操作系统上（只需要线程库） ；#缺点：大多数系统调用为堵塞的,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例题1．如 P。