【總結(jié)】操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)知識點總結(jié)

1、第 1 章 操作系統(tǒng)引論1.1 學(xué)問點總結(jié)1、什么是操作系統(tǒng) .操作系統(tǒng)： 是掌握和治理運算機系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運行的系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶與運算機之間的接口；1) os 是什么：是系統(tǒng)軟件（一整套程序組成，如unix 由上千個模塊組成）2) 管什么：掌握和治理系統(tǒng)資源（記錄和調(diào)度）2、操作系統(tǒng)的主要功能 .操作系統(tǒng)的功能：儲備器治理、處理機治理、設(shè)備治理、文件治理和用戶接口治理 ；1) 儲備器治理：內(nèi)存安排，地址映射，內(nèi)存愛護和內(nèi)存擴充2) 處理機治理：作業(yè)和進程調(diào)度，進程掌握和進程通信3) 設(shè)備治理：緩沖區(qū)治理，設(shè)備安排，設(shè)備驅(qū)動和設(shè)備無關(guān)性4) 文件治理

2、：文件儲備空間的治理，文件操作的一般治理，目錄治理，文件的讀寫治理和存取掌握5) 用戶接口：命令界面 /圖形界面和系統(tǒng)調(diào)用接口3、操作系統(tǒng)的位置操作系統(tǒng)是裸機之上的第一層軟件， 是建立其他全部軟件的基礎(chǔ)； 它是整個系統(tǒng)的掌握治理中心，既管硬件，又管軟件，它為其它軟件供應(yīng)運行環(huán)境；4、操作系統(tǒng)的基本特點？操作系統(tǒng)基本特點：并發(fā)，共享和異步性；1) 并發(fā)：并發(fā)性是指兩個或多個活動在同一給定的時間間隔中進行；2) 共享：共享是指運算機系統(tǒng)中的資源被多個任務(wù)所共用；9 / 263) 異步性：每個程序什么時候執(zhí)行，向前推動速度快慢，是由執(zhí)行的現(xiàn)場所打算；但同一程序在相同的初始數(shù)據(jù)下，無論何時運行都應(yīng)獲得

3、同樣的結(jié)果；5、操作系統(tǒng)的主要類型？多道批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、個人機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)1) 多道批處理系統(tǒng)(1) 批處理系統(tǒng)的特點：多道、成批(2) 批處理系統(tǒng)的優(yōu)點：資源利用率高、系統(tǒng)吞吐量大(3) 批處理系統(tǒng)的缺點：等待時間長、沒有交互才能2) 分時系統(tǒng)(1) 分時：指如干并發(fā)程序?qū)?cpu 時間的共享； 它是通過系統(tǒng)軟件實現(xiàn)的； 共享的時間單位稱為時間片；(2) 分時系統(tǒng)的特點：同時性：如干用戶可同時上機使用運算機系統(tǒng)交互性：用戶能便利地與系統(tǒng)進行人 -機對話獨立性：系統(tǒng)中各用戶可以彼此獨立地操作，互不干擾或破壞準(zhǔn)時性：用戶能在很短時間內(nèi)得到系統(tǒng)的響應(yīng)(3) 優(yōu)點主要是

4、：響應(yīng)快，界面友好多用戶，便于普及便于資源共享3) 實時系統(tǒng)(1) 實時系統(tǒng)：響應(yīng)時間很快，可以在毫秒甚至微秒級立刻處理(2) 典型應(yīng)用形式：過程掌握系統(tǒng)、信息查詢系統(tǒng)、事務(wù)處理系統(tǒng)分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)交互才能強（通用系統(tǒng)）弱（專用系統(tǒng)）響應(yīng)時間秒級準(zhǔn)時，毫秒 /微妙級牢靠性一般要求要求更高(3) 與分時系統(tǒng)的主要區(qū)分：4) 個人機系統(tǒng)(1) 單用戶操作系統(tǒng)單用戶操作系統(tǒng)特點：個人使用：整個系統(tǒng)由一個人操縱，使用便利；界面友好：人機交互的方式，圖形界面；治理便利：依據(jù)用戶自己的使用要求，便利的對系統(tǒng)進行治理；適于普及：滿意一般的工作需求，價格低廉；(2) 多用戶操作系統(tǒng)多：代表是 unix ，具有

5、更強大的功能和更多優(yōu)點； 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)運算機網(wǎng)絡(luò) = 運算機技術(shù) +通信技術(shù)運算機網(wǎng)絡(luò)的特點：分布性、自治性、互連性、可見性網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)功能本機+網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)： 本地 os 之上掩蓋了網(wǎng)絡(luò) os，可以是同構(gòu)的也可以是異構(gòu)的；功能：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、資源共享和愛護、供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)接口等 分布式操作系統(tǒng)定義：運行在不具有共享內(nèi)存的多臺運算機上， 但用戶眼里卻像是一臺運算機；（分布式系統(tǒng)無本地操作系統(tǒng)運行在各個機器上）分布式系統(tǒng)特點：分布式處理、模塊化結(jié)構(gòu)、利用信息通信、實施整體掌握分布式操作系統(tǒng)特點：透亮性、敏捷性、牢靠性、高性能、可擴充性1.2 習(xí)題練習(xí)1、選擇題1) 操作系統(tǒng)是一種（）；a.

6、系統(tǒng)軟件b.系統(tǒng)硬件 c.應(yīng)用軟件 d.支援軟件2) 多道程序設(shè)計是指（）；a. 在實時系統(tǒng)中并發(fā)運行多個程序 b.在分布系統(tǒng)中同一時刻運行多個程序c.在一臺處理機同一時刻運行多個程序d.在一臺處理機上并發(fā)運行多個程序3) 操作系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)之一是正確性，以下（）因素不會影響該目標(biāo) . a.并發(fā)性b.共享性c.高效性d.隨機性4) 在以下操作系統(tǒng)的各個功能組成部分中 ,哪一個不需要有硬件的支持？a. 進程調(diào)度b.時鐘治理 c. 地址映射 d.中斷系統(tǒng)5) 以下操作系統(tǒng)中，（）是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)a.windows 3.xb.dos 6.22c.cp/m 2.2d.linux6) 如把操作系統(tǒng)看作是運

7、算機系統(tǒng)資源的治理者，以下（）不屬于操作系統(tǒng)所治理的資源？a.cpub.內(nèi)存c.程序d. 中斷7) 操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)治理運算機系統(tǒng)的（）；a. 程序b.文件c.資源d.進程8) 沒有以下設(shè)備（），運算機無法工作；a. 硬盤b.軟盤c.內(nèi)存d. 打印機9) 操作系統(tǒng)采納最多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是（）；a. 隊列b.表格c.樹d. 堆棧2、判定題1) os 的最終目標(biāo)是治理好軟件和硬件資源；（）2) 系統(tǒng)軟件指的就是操作系統(tǒng)；（）3) 操作系統(tǒng)是存在 rom 上的軟件；（）4) 從用戶的角度 ,操作系統(tǒng)可以看成運算機硬件的擴充；（）5) 虛擬機是指硬件外層的軟件；（）6) 用戶使用運算機，不必知道內(nèi)部數(shù)據(jù)是如何

8、存放的；（）7) 操作系統(tǒng)的兩大使命，服務(wù)用戶和治理資源是統(tǒng)一的；（）8) 多道程序設(shè)計既在內(nèi)存中的多個程序并行運行；（）9) 多用戶系統(tǒng)肯定采納多道技術(shù)；（）10) 只有多重處理系統(tǒng)可以為多用戶服務(wù)；（）11) 多用戶必需使用多終端；（）12) 分時系統(tǒng)中時間片越長越好；（）13) 用戶可以完全依據(jù)自己的意愿 " 生成" 操作系統(tǒng)；（）14) 操作系統(tǒng)的冷 ,熱啟動差別只在于是否有加電自檢的過程；（）3、填空題1) 從人機交互方式來看，操作系統(tǒng)是用戶與機器的；2) 從治理角度看，操作系統(tǒng)是治理資源的；3) 運算機操作系統(tǒng)是，治理和掌握的系統(tǒng)軟件；4、簡答題1) 何謂脫機

9、i/o,聯(lián)機 i/o .2) 分時系統(tǒng)為什么能實現(xiàn)人機交互的操作.為什么主機間斷的服務(wù) ,用戶卻覺得在連續(xù)地工作 .3) 批處理系統(tǒng)及分時系統(tǒng)中各用戶均能共享系統(tǒng)資源,在共享系統(tǒng)資源的方法上有什么不同 .4) 為什么 unix 系統(tǒng)是小型機的主導(dǎo)操作系統(tǒng) .從系統(tǒng)功能的角度說明之5) 操作系統(tǒng)的五大類型的特點6) 簡述操作系統(tǒng)的功能7) 多道程序設(shè)計的基本思想8) 操作系統(tǒng)一般為用戶供應(yīng)了哪三種界面 .各有什么特點 .9) 說明以下術(shù)語：并發(fā)，吞吐量，分時，實時1.3 習(xí)題解答1、選擇題4、簡答題1) 脫機 i/o 是指輸入輸出工作不受主機直接掌握，而由衛(wèi)星機特地負(fù)責(zé)完成i/o， 主機特地完成

10、快速運算任務(wù)，從而二者可以并行操作；聯(lián)機 i/o 是指作業(yè)的輸入、調(diào)入內(nèi)存以及結(jié)果輸出都在cpu 直接掌握下進行；2) 分時系統(tǒng)供應(yīng)兩種接口 :命令接口和系統(tǒng)調(diào)用 ,主機在中斷結(jié)構(gòu)和時鐘系統(tǒng)的支持下,把 cpu 時間 分成時間片 ,每個程序只運行一個時間片 ,就產(chǎn)生一個時鐘中斷 , 掌握轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng) ,操作系統(tǒng)選 擇另一個用戶程序； 它供應(yīng)命令接口 ,交互性好 ,用戶在終端上操作 ,即可得到系統(tǒng)的即時響應(yīng)在交互環(huán)境下 ,一個用戶使用終端 ,大部分時間用于操作鍵盤輸入字符,或閱讀摸索系統(tǒng)送回顯示 的信息 .這個階段終端可獨立完成 ,無需主機直接的服務(wù) .用戶感覺主機在不間斷地為自己服務(wù), 因此這

11、種系統(tǒng)也稱為聯(lián)機系統(tǒng) .各用戶在自己享用的時間片內(nèi),取得主機的服務(wù)3) 批處理系統(tǒng)采納并發(fā)處理方式，作業(yè)搭配，利用外設(shè)申請中斷的功能，通過系統(tǒng)調(diào)度程序進行 操作；分時系統(tǒng)各用戶按時間片共享 cpu，使系統(tǒng)具備共享才能4. 核心層供應(yīng)基本功能，具有較強的進程治理、儲備治理和文件治理的功能，實用層有命令的說明和語言系統(tǒng)等有用軟件，也有大量的應(yīng)用軟件， 系統(tǒng)便于把握， 也便于擴展，代碼采納 c 語言 移植性強；很強的文件處理才能，以文件方法實現(xiàn)i/o 功能，治理非常便利；良好的開發(fā)環(huán)境5. 操作系統(tǒng)有以下幾種類型：多道批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 和分布式操作系統(tǒng)；多道批處理系統(tǒng)的特

12、點：多道、成批分時系統(tǒng)的特點： 同時性、交互性、獨立性、準(zhǔn)時性實時系統(tǒng)的特點：交互才能較弱，系統(tǒng)專用，響應(yīng)時間更嚴(yán)格、準(zhǔn)時、牢靠性要求更高網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特點：分布性、自治性、互連性、可見性分布式操作系統(tǒng)的特點：透亮性、敏捷性、牢靠性、高性能、可擴充性6. 儲備器治理：包括內(nèi)存安排、址映射、內(nèi)存愛護和內(nèi)存擴充；作業(yè)治理：包括作業(yè)的創(chuàng)建 ,撤消,用戶界面的設(shè)計進程治理 : 進程掌握和進程通信；設(shè)備治理：包括緩沖治理、設(shè)備安排、和設(shè)備無關(guān)性；文件治理：包括文件存空間的治理、文件操作的一般治理、目錄治理、文件的讀寫治理和存取掌握；7. 教材 p108. 操作系統(tǒng)一般為用戶供應(yīng)的三種界面是：命令界面、圖

13、形界面和系統(tǒng)調(diào)用界面命令界面 -在提示符之后用戶從鍵盤上輸入命令，系統(tǒng)供應(yīng)相應(yīng)服務(wù)；圖形界面 -用戶利用鼠標(biāo)、窗口、菜單、圖標(biāo)等圖形用戶界面工具，可以直觀、便利、有效地使用系統(tǒng)服務(wù)和各種應(yīng)用程序及有用工具；系統(tǒng)調(diào)用界面 -用戶在自己的程序中使用系統(tǒng)調(diào)用，從而獵取系統(tǒng)更基層的服務(wù)；9. 教材 p610. 并發(fā)：是指兩個或多個活動在同一給定的時間間隔中進行；是宏觀上的概念；吞吐量：在一段給定的時間內(nèi)，運算機所能完成的總工作量；分時：主要是指如干并發(fā)程序?qū)?cpu 時間的共享；實時：表示 " 準(zhǔn)時"或" 既時"；第 2 章 進程治理1、程序次序執(zhí)行與并發(fā)執(zhí)行比

14、較次序執(zhí)行并發(fā)執(zhí)行程序次序執(zhí)行間斷執(zhí)行，多個程序各悠閑 “走走停停 ”種進行程序具有封閉性程序失去封閉性獨享資源共享資源具有可在現(xiàn)性失去可再現(xiàn)性有直接和簡接的相互制約2、多道程序設(shè)計概念及其優(yōu)點1) 多道程序設(shè)計：是在一臺運算機上同時運行兩個或更多個程序；2) 多道程序設(shè)計的特點：多個程序共享系統(tǒng)資源、多個程序并發(fā)執(zhí)行3) 多道程序設(shè)計的優(yōu)點：提高資源利用率、增加系統(tǒng)吞吐量3、什么是進程，進程與程序的區(qū)分和關(guān)系1) 進程的引入由于多道程序的特點， 程序具有了并行、 制約和動態(tài)的特點， 就使得原先程序的概念已難以刻劃和反映系統(tǒng)中的情形了；2) 進程：程序在并發(fā)環(huán)境下的執(zhí)行過程；3) 進程與程序的

15、主要區(qū)分：(1) 程序是永存的，進程是臨時的(2) 程序是靜態(tài)的觀念，進程是動態(tài)的觀念(3) 進程由三部分組成：程序 +數(shù)據(jù)+進程掌握塊（描述進程活動情形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）(4) 進程和程序不是一一對應(yīng)的一個程序可對應(yīng)多個進程即多個進程可執(zhí)行同一程序一個進程可以執(zhí)行一個或幾個程序4) 進程特點：動態(tài)性、并發(fā)性、調(diào)度性、異步性、結(jié)構(gòu)性4、進程的基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換1) 進程基本狀態(tài)(1) 運行態(tài)（ running）：進程正在占用 cpu；(2) 就緒態(tài)（ ready）：進程具備運行條件，但尚未占用cpu；(3) 堵塞態(tài)（ blocked）：進程由于等待某一大事不能享用cpu；2) 進程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換(1) 就

16、緒態(tài) ->運行態(tài)(2) 運行態(tài) ->就緒態(tài)(3) 運行態(tài) ->堵塞態(tài)(4) 堵塞態(tài) ->就緒態(tài)5、進程是由哪些部分組成 , 進程掌握塊的作用1) 進程的組成：由程序、數(shù)據(jù)集合和pcb 三部分組成；2) 進程掌握塊的作用：進程掌握塊是進程組成中最關(guān)鍵的部分；(1) 每個進程有唯獨的 pcb；(2) 操作系統(tǒng)依據(jù) pcb 對進程實施掌握和治理；(3) 進程的動態(tài)、并發(fā)等特點是利用pcb 表現(xiàn)出來的；(4) pcb 是進程存在的唯獨標(biāo)志；6、pcb 組織方式線性隊列、鏈接表、索引表7、進程的同步與互斥1) 同步：是進程間共同完成一項任務(wù)時直接發(fā)生相互作用的關(guān)系；2) 互斥：排

17、它性拜訪即競爭同一個物理資源而相互制約；8、什么是臨界資源、臨界區(qū)？1) 臨界資源：一次僅答應(yīng)一個進程使用的資源；2) 臨界區(qū)：在每個進程中拜訪臨界資源的那段程序；3) 互斥進入臨界區(qū)的準(zhǔn)就：(1) 假如有如干進程要求進入閑暇的臨界區(qū)，一次僅答應(yīng)一個進程進入；(2) 任何時候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進程不行多于一個；如已有進程進入自己的臨界區(qū)，就其它全部試圖進入臨界區(qū)的進程必需等待；(3) 進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內(nèi)退出，以便其它進程能準(zhǔn)時進入自己的臨界區(qū)；(4) 假如進程不能進入自己的臨界區(qū)，就應(yīng)讓出cpu，防止進程顯現(xiàn) “忙等”現(xiàn)象；9、信號量1) 信號量定義：信號量（信號燈）=信號量的值，指

18、向 pcb 的指針2) 信號量的物理意義：(1) 信號量的值大于 0：表示當(dāng)前資源可用數(shù)量小于 0：其肯定值表示等待使用該資源的進程個數(shù)(2) 信號量初值為非負(fù)的整數(shù)變量，代表資源數(shù)；(3) 信號量值可變，但僅能由、操作來轉(zhuǎn)變；10、p/v 操作原語1) p 操作原語 ps(1) p 操作一次， s 值減，即 s s（懇求安排一資源）；(2) 假如 s0，就該進程連續(xù)執(zhí)行；假如 s0 表示無資源，就該進程的狀態(tài)置為堵塞態(tài)， 把相應(yīng)的 pcb 連入該信號量隊列的末尾， 并舍棄處理機， 進行等待（直至另一個進程執(zhí)行 v（s）操作）；2) v 操作原語（荷蘭語的等待） vs(1) v 操作一次， s

19、 值加 1，即 s s+（釋放一單位量資源）；(2) 假如 s 0，表示有資源，就該進程連續(xù)執(zhí)行； 假如 s0，就釋放信號量隊列上的第一個 pcb 所對應(yīng)的進程（堵塞態(tài)改為就緒態(tài)），執(zhí)行 v 操作的進程連續(xù)執(zhí)行；11、進程間簡潔同步與互斥的實現(xiàn)1) 用 p，v 原語實現(xiàn)互斥的一般模型設(shè)互斥信號量 mutex 初值為 12) 用 p、v 原語操作實現(xiàn)簡潔同步的例子s1 緩沖區(qū)是否空（0 表示不空， 1 表示空），初值s1=0；s2 緩沖區(qū)是否滿（0 表示不滿， 1 表示滿），初值s2=0；3) 生產(chǎn)者消費者問題（ os 典型例子）： mutex 互斥信號量，初值為 1；full滿緩沖區(qū)數(shù)，初值為

20、 0；empty 空緩沖區(qū)數(shù)，初值為 n；第三章 處理機調(diào)度與死鎖處理機調(diào)度級別1. 調(diào)度：選出待分派的作業(yè)或進程2. 處理機調(diào)度：安排處理機3. 三級調(diào)度：高級調(diào)度（作業(yè)調(diào)度）、中級調(diào)度（內(nèi)存對換）、低級調(diào)度（進程調(diào)度）作業(yè)狀態(tài)1. 作業(yè)狀態(tài)分為四種：提交、后備、執(zhí)行和完成；2. 作業(yè)狀態(tài)變遷圖：作業(yè)調(diào)度和調(diào)度的功能1. 作業(yè)調(diào)度的任務(wù)后備狀態(tài) 執(zhí)行狀態(tài)執(zhí)行狀態(tài) 完成狀態(tài)2. 作業(yè)調(diào)度的功能1) 記錄系統(tǒng)中各個作業(yè)的情形2) 依據(jù)某種調(diào)度算法從后備作業(yè)隊列中選擇作業(yè)3) 為選中的作業(yè)安排內(nèi)存和外設(shè)等資源4) 為選中的作業(yè)建立相應(yīng)的進程21 / 265) 作業(yè)終止后進行善后處理工作進程調(diào)度和調(diào)

21、度的功能1. 進程調(diào)度：后備狀態(tài) 執(zhí)行狀態(tài)2. 進程調(diào)度時機：任務(wù)完成后、等待資源時、運行到時了、發(fā)覺重調(diào)標(biāo)志3. 進程調(diào)度的功能：儲存現(xiàn)場、選擇進程、復(fù)原現(xiàn)場兩級調(diào)度模型作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度的區(qū)分作業(yè)調(diào)度（宏觀調(diào)度）為進程活動做預(yù)備，即有獲得處理機的資格調(diào)度次數(shù)有的系統(tǒng)不設(shè)作業(yè)調(diào)度進程調(diào)度（微觀調(diào)度）使進程活動起來，即安排得到了處理機調(diào)度頻率高進程調(diào)度必不行少評判調(diào)度算法的指標(biāo)調(diào)度性能評判準(zhǔn)就： cpu 利用率、吞吐量、周轉(zhuǎn)時間、就緒等待時間和響應(yīng)時間1. 吞吐量：單位時間內(nèi) cpu 完成作業(yè)的數(shù)量2. 周轉(zhuǎn)時間：1) 周轉(zhuǎn)時間 =完成時刻提交時刻2) 平均周轉(zhuǎn)時間 =周轉(zhuǎn)時間 n3) 帶權(quán)周

22、轉(zhuǎn)時間 =周轉(zhuǎn)時間實際運行時間4) 平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 =帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 n簡潔的調(diào)度算法1. 先來先服務(wù) （fcfs）調(diào)度算法的實現(xiàn)思想：按作業(yè)（進程）到來的先后次序進行調(diào)度，即先來 的先得到運行； 用于作業(yè)調(diào)度：從作業(yè)對列（按時間先后為序）中選擇隊頭的一個或幾個作業(yè)運行；用于進程調(diào)度：從就緒隊列中選擇一個最先進入該隊列 的進程投入運行； 例如 設(shè)有三個作業(yè)，編號為 1，2，3；各作業(yè)分別對應(yīng)一個 算出各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間作業(yè)到運開完周帶 權(quán)達(dá)時間行時間 始時間 成時間 轉(zhuǎn)時間 周轉(zhuǎn)時間10240242412132427268.673232730289.33平均周轉(zhuǎn)時間 t=26平均帶

23、權(quán)周轉(zhuǎn)時間 w=6.33進程；各作業(yè)依次到達(dá)，相差一個時間單位； 圖示出采納 fcfs 方式調(diào)度時這三個作業(yè)的執(zhí)行次序2. 時間片輪轉(zhuǎn)（ rr ）調(diào)度算法的實現(xiàn)思想： 系統(tǒng)把全部就緒進程按先進先出的原就排成一個隊列；新來的進程加到就緒隊列末尾；每當(dāng)執(zhí)行進程調(diào)度時， 進程調(diào)度程序總是選出就緒隊列的隊首進程， 讓它在cpu 上運行一個時間片的時間；當(dāng)時間片到，產(chǎn)生時鐘中斷，調(diào)度程序便停止該進程的運行， 并把它放入就緒隊列末尾， 然后，把 cpu分給就緒隊列的隊首進程；時間片：是一個小的時間單位 ,通常 10100ms數(shù)量級；例如 設(shè)四個進程 a、b、c 和 d 依次進入就緒隊列（同時到達(dá)），四個進

24、程分別需要運行 12、5、3 和 6 個時間單位； 圖示 rr 法時間片 q=1 和 q=4 示進程運行情形 算出各進程的周轉(zhuǎn)時間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間3. 優(yōu)先級調(diào)度算法的實現(xiàn)思想 ：從就緒隊列中選出優(yōu)先級最高的進程到cpu 上運行；1) 兩種不同的處理方式：非搶占式優(yōu)先級法、搶占式優(yōu)先級法2) 兩種確定優(yōu)先級的方式：靜態(tài)優(yōu)先級、動態(tài)優(yōu)先級例如 假定在單 cpu 條件下有以下要執(zhí)行的作業(yè)：作業(yè)運行時間優(yōu)先級1103211323414552 用執(zhí)行時間圖描述非強占優(yōu)先級調(diào)度算法執(zhí)行這些作業(yè)的情形 算出各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間作到業(yè)達(dá)時間運 行時間開 始時間完 成時間周 轉(zhuǎn)時間帶 權(quán)周轉(zhuǎn)時間101

25、0010101021128191818.03221113115.5435101188.054513181428平均周轉(zhuǎn)時間 t=122平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 w=706 shell 命令執(zhí)行過程1. 讀命令： shell 命令說明程序?qū)⒚钚凶x到自己的工作區(qū)中；2. 判對錯：判定命令是否正確，如有錯就發(fā)出相應(yīng)的錯誤信息；3. 建子進程：終端進程調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用fork，創(chuàng)建一個子進程；4. 等待完成：終端進程將等待自己創(chuàng)建的子進程完成工作，變成睡眠態(tài)；假如用戶鍵入的命令行末尾有 “&”符號，說明是后臺命令，就立刻轉(zhuǎn)（ 8），發(fā)提示符；5. 子進程運行：子進程被創(chuàng)建后處于就緒態(tài)，進入就緒隊列排隊；

26、當(dāng)進程調(diào)度程序選中它之后，就把 cpu 分給它使用；6. 子進程終止：子進程完成工作后，一方面釋放它所占用的資源；另一方面喚醒父進程；子進程從系統(tǒng)中消逝；7. 父進程運行：子進程喚醒父進程；8. 發(fā)提示符：終端進程發(fā)提示符，讓用戶鍵入新的命令；什么是死鎖死鎖：多個進程循環(huán)等待它方占有的資源而無限期地僵持下去的局面；產(chǎn)生死鎖的根本緣由產(chǎn)生死鎖的根本緣由 ： 資源有限且操作不當(dāng)；產(chǎn)生死鎖的必要條件產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥條件、不行強占條件、占有且申請條件、循環(huán)等待條件；假如在運算機系統(tǒng)中同時具備上面四個必要條件時，那么會發(fā)生死鎖；即四個條件中有一個不具備，系統(tǒng)就不會發(fā)生死鎖；解決死鎖的一般方法解決

27、死鎖的三種方法：死鎖的預(yù)防、防止、檢測與復(fù)原；死鎖預(yù)防的基本思想和可行的解決方法1. 死鎖預(yù)防的基本思想：打破產(chǎn)生死鎖的四個必要條件的一個或幾個；2. 預(yù)防死鎖的策略：資源預(yù)先安排策略、資源有序安排策略；1) 資源預(yù)先安排策略：打破占有且申請條件，進程在運行前一次性地向系統(tǒng)申請它所需要的全部資源， 假如所序言的全部資源得不到滿意， 就不安排任何資源，此進程暫不運行；2) 資源有序安排策略：打破循環(huán)等待條件，把資源事先分類編號，按序安排，使進程在申請、占用資源時不會形成環(huán)路；什么是進程的安全序列，死鎖與安全序列的關(guān)系1. 安全序列的定義：所謂系統(tǒng)是安全的，是指系統(tǒng)中的全部進程能夠依據(jù)某一種次序安

28、排資源，并且依次地運行完畢，這種進程序列p1 ，p2， ， pn就是安全序列；2. 安全序列 p1 ，p2，pn 是這樣組成的：如對于每一個進程pi1 i ，n它需要的附加資源可以被系統(tǒng)中當(dāng)前可用資源加上全部進程pjj<id 當(dāng)前占有資源之和所滿意，就 p1，p2， ，pn 為一個安全序列；3. 安全序列與死鎖的關(guān)系：雖然存在安全序列肯定不會有死鎖發(fā)生，但是系統(tǒng)進入擔(dān)心全狀態(tài) （四個死鎖的必要條件同時發(fā)生） 也未必會產(chǎn)生死鎖， 當(dāng)然， 產(chǎn)生死鎖后，系統(tǒng)肯定處于擔(dān)心全狀態(tài)；死鎖的防止與銀行家算法1. 防止死鎖的方法：銀行家算法；. 銀行家算法的基本思想： 安排資源之前， 判定系統(tǒng)是否是安全

29、的； 如是， 才安排；死鎖檢測1. 死鎖的檢測算法：是當(dāng)進程進行資源懇求時檢查并發(fā)進程組是否構(gòu)成資源的懇求和占用環(huán)路；假如不存在這一環(huán)路，就系統(tǒng)中肯定沒有死鎖；2. 總之：假如資源安排圖中不存在環(huán)路，就系統(tǒng)不存在死鎖；反之假如資源安排圖中存在環(huán)路，就系統(tǒng)可能存在死鎖，也可能不存在死鎖；死鎖的復(fù)原1. 死鎖的復(fù)原思想：一旦在死鎖檢測時發(fā)覺死鎖，就要排除死鎖，使系統(tǒng)從死鎖中復(fù)原過來；2. 死鎖的復(fù)原方法：1) 系統(tǒng)重新啟動2) 撤消進程、剝奪資源第四章 儲備器治理<>儲備器的層次用戶程序的主要處理階段1). 編輯階段：創(chuàng)建源文件2). 編譯階段：生成目標(biāo)文件3). 連接階段：生成可執(zhí)行

30、文件4). 裝入階段：重定位，裝入內(nèi)存5). 運行階段：得到結(jié)果儲備器治理的功能儲備器治理的功能：內(nèi)存安排、地址映射、內(nèi)存愛護、內(nèi)存擴充；儲備器有關(guān)概念1). 規(guī)律地址：用戶程序經(jīng)編譯之后的每個目標(biāo)模塊都以0 為基地址次序編址；2). 物理地址：內(nèi)存中各物理單元的地址是從統(tǒng)一的基地址次序編址；3). 重定位：把規(guī)律地址轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)存的物理地址的過程；4). 靜態(tài)重定位：是在目標(biāo)程序裝入內(nèi)存時，由裝入程序?qū)δ繕?biāo)程序中的指令和數(shù)據(jù)的地址進行修改， 即把程序的規(guī)律地址都改成實際的內(nèi)存地址； 重定位在程序裝入時一次完成；5). 動態(tài)重定位：在程序執(zhí)行期間，每次拜訪內(nèi)存之間進行重定位，這種變換是靠硬件地址變

31、換機構(gòu)實現(xiàn)的；6). 碎片：內(nèi)存中容量太小、無法被利用的小分區(qū)；儲備治理基本技術(shù)三種基本的儲備治理技術(shù)：分區(qū)法、可重定位分區(qū)法和對換技術(shù)1. 分區(qū)法：把內(nèi)存劃分成如干分區(qū)，每個分區(qū)里容納一個作業(yè)；1) 固定分區(qū)：分區(qū)的個數(shù)、分區(qū)的大小固定不變；每個分區(qū)只能放一道作業(yè)；優(yōu)點：治理方式簡潔；缺點：內(nèi)存空間利用率低；2) 動態(tài)分區(qū)法：分區(qū)大小和個數(shù)依作業(yè)情形而定；作業(yè)進入內(nèi)存時才建分區(qū)；優(yōu)點：按需安排內(nèi)存 缺點：產(chǎn)生大量碎片；2. 可重定位分區(qū)安排：通過緊縮可解決碎片問題；作業(yè)在內(nèi)存中可以移動；優(yōu)點：解決了碎片的問題，提高了主存利用率；缺點：增加了開銷；，但須消耗大量的cpu 時間；3. 對換技術(shù)：

32、作業(yè)（或進程）在內(nèi)存和磁盤之間交換，換出臨時不能運行的作業(yè)（或進程）；換入具備運行條件的作業(yè)（或進程）；虛擬儲備器1. 虛擬儲備器：是由操作系統(tǒng)供應(yīng)的一個假想的特大儲備器2. 虛擬儲備器的基本特點：1) 虛擬擴充：不是物理上，而是規(guī)律上擴充了內(nèi)存容量2) 部分裝入：每個作業(yè)不是全部一次性地裝入內(nèi)存，而是只裝入一部分3) 離散安排：不必占用連續(xù)的空間，而是“見縫插針 ”；4) 多次對換：所需的全部程序和數(shù)據(jù)要分成多次調(diào)入內(nèi)存3. 虛擬儲備器受到的限制：1) 指令中表示地址的字長2) 外存的容量分頁儲備治理技術(shù)1. 分頁的概念1) 規(guī)律空間等分為頁；2) 物理空間等分為塊，與頁面大小相同；3) 規(guī)

33、律地址表示：（如，頁面大小為1k）4) 內(nèi)存安排原就： 以塊為單位， 規(guī)律上相鄰的頁可以安排在不相鄰的內(nèi)存塊中；5) 頁表：實現(xiàn)從頁號到物理塊號的地址映射6) 地址映射：由硬件完成；2. 懇求分頁的基本思想1) 地址空間分頁，內(nèi)存分塊，頁與塊大小相同；2) 作業(yè)部分裝入內(nèi)存；3) 作業(yè)所占的各塊不連續(xù)；4) 硬件通過頁表生成訪內(nèi)地址；5) 如缺頁，進行缺頁中斷處理，換入內(nèi)存；6) 利用快表可加速地址轉(zhuǎn)換；分段儲備治理技術(shù)1. 分段的概念1) 規(guī)律空間分段：段是信息的規(guī)律單位，每段對應(yīng)一個相應(yīng)的程序模塊， 有完整的規(guī)律意義；2) 程序的地址結(jié)構(gòu)： 規(guī)律地址表示：（二維的地址空間）31161503

34、) 內(nèi)存安排：內(nèi)存以段為單位進行安排，每個段單獨占用一塊連續(xù)的內(nèi)存分區(qū)；4) 段表：實現(xiàn)每個規(guī)律段到物理內(nèi)存中分區(qū)位置的映射5 地址轉(zhuǎn)換：見圖 p126 4-232. 分頁與分段的區(qū)分分頁信息的物理單位大小一樣，由系統(tǒng)固定地址空間是一維的分段信息的規(guī)律單位大小不等，由用戶確定地址空間是二維的虛存中的置換算法1. 先進先出法（ fifo）：將最先進入內(nèi)存的頁換出內(nèi)存；例如 內(nèi)存塊數(shù)量為 3 時，采納 fifo 頁面置換算法，下面頁面走向情形下，缺頁次數(shù)是多少？7 01203042303212017017 77222444000777000333222111001110003332221 缺頁次數(shù)

35、 =14 次2. 正確置換法（ opt）：將將來不再被使用或是最遠(yuǎn)的將來才被拜訪的頁例如 內(nèi)存塊數(shù)量為 3 時，采納 opt 頁面置換算法，下面頁面走向情形下， 缺頁次數(shù)是多少？7 01203042303212017017 77222227000040001 133 311 缺頁次數(shù) =9 次3. 最近最少使用置換法（ lru ）：將最近一段時間里最久沒有使用過的頁面換出內(nèi)存；例如 內(nèi)存塊數(shù)量為 3 時，采納 lru 頁面置換算法，下面頁面走向情形下，缺頁次數(shù)是多少？7 012030423032120170 17 77224440111000000333001133222227 缺頁次數(shù) =1

36、2 次4. 最近未使用置換法（ nur ）：是 lru 近似方法，比較簡潔實現(xiàn)，開銷也比較??；實現(xiàn)方法： 在儲備分塊表的每一表項中增加一個引用位， 操作系統(tǒng)定期地將它們置為 0；當(dāng)某一頁被拜訪時，由硬件將該位置1；需要剔除一頁時， 把該位為 0 的頁剔除出去， 由于最近一段時間里它未被拜訪過；第五章 設(shè)備治理設(shè)備分類及設(shè)備標(biāo)識1. 設(shè)備分類1) 儲備設(shè)備（外存、幫助儲備器）：用于儲備信息的設(shè)備2) 輸入/ 輸出設(shè)備：用于輸入 /輸出信息的設(shè)備2. 設(shè)備標(biāo)識 .3) 設(shè)備肯定號：系統(tǒng)為設(shè)備指定的唯獨代號4) 設(shè)備相對號：用戶自己規(guī)定的設(shè)備序號22 / 26引入緩沖的目的和緩沖區(qū)的設(shè)置方式1. 引

37、入緩沖區(qū)的目的1) 緩和 cpu 與外設(shè)間速度不匹配的沖突2) 提高 cpu 與外設(shè)之間的并行性3) 削減對 cpu 的中斷次數(shù)2. 緩沖區(qū)的設(shè)置方式1) 單緩沖：當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)率與離去率相差很大時，可采納單緩沖方式；2) 雙緩沖：當(dāng)信息輸入和輸出率相同（或相差不大）時，可利用雙緩沖區(qū)， 實現(xiàn)兩者的并行；3) 多緩沖：對于陣發(fā)性的輸入、輸出，為明白決速度不匹配問題，可以設(shè)立多個緩沖區(qū)；設(shè)備治理的目標(biāo)設(shè)備治理的目標(biāo)：使用便利、與設(shè)備無關(guān)、效率高、治理統(tǒng)一；設(shè)備治理功能1. 監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)：記住宅有設(shè)備、掌握器和通道的狀態(tài)，以便有效的調(diào)度和使用它們；2. 進行設(shè)備安排：依據(jù)設(shè)備的類型和系統(tǒng)中采納的安排算

38、法，實施設(shè)備安排；這一功能由設(shè)備安排程序完成；3. 完成 i/o 操作：通常完成這一部分功能的程序叫做設(shè)備驅(qū)動程序； 系統(tǒng)依據(jù)用戶的要求調(diào)用詳細(xì)的設(shè)備驅(qū)動程序，啟動相應(yīng)的設(shè)備，進行 i/o 操作；并且處理來自設(shè)備的中斷；操作系統(tǒng)中每類設(shè)備都有自己的設(shè)備驅(qū)動程序；4. 緩沖治理與地址轉(zhuǎn)換： 由于外設(shè)與主機間的速度差異， 大多數(shù) i/o 操作都涉及到緩沖區(qū)； 因此系統(tǒng)應(yīng)對緩沖區(qū)進行治理； 此外， 用戶程序應(yīng)與實際使用的物理設(shè)備無關(guān)，這就需要將用戶在程序中使用的規(guī)律設(shè)備轉(zhuǎn)換成物理設(shè)備的地址；常用設(shè)備安排技術(shù)1. 依據(jù)設(shè)備的使用性質(zhì)，可將設(shè)備分成：獨占設(shè)備、共享設(shè)備和虛擬設(shè)備26 / 261) 獨占設(shè)

39、備：不能共享的設(shè)備，即：在一段時間內(nèi)，該設(shè)備只答應(yīng)一個進程獨占；如打印機；2) 共享設(shè)備：可由如干個進程同時共享的設(shè)備；如磁盤機；3) 虛擬設(shè)備： 是利用某種技術(shù)把獨占設(shè)備改造成可由多個進程共享的設(shè)備；2. 針對三種設(shè)備采納三種安排技術(shù)：獨占安排、共享安排和虛擬安排；1) 獨占安排技術(shù)：是把獨占設(shè)備固定地安排給一個進程，直至該進程完成i/o 操作并釋放它為止；2) 共享安排技術(shù)：通常適用于高速、大容量的直接存取儲備設(shè)備；由多個進程共享一臺設(shè)備，每個進程只用其中的一部分；3) 虛擬安排技術(shù)：利用共享設(shè)備去模擬獨占設(shè)備，從而使獨占設(shè)備成為可共享的、快速 i/o 的設(shè)備；實現(xiàn)虛擬安排的最出名的技術(shù)是

40、spooling 技術(shù)，也稱作假脫機操作；處理 i/o 懇求的步驟1. 用戶進程發(fā)出 i o懇求；2. 系統(tǒng)接受這個 i o懇求；3. 轉(zhuǎn)去執(zhí)行操作系統(tǒng)的核心程序；4. 設(shè)備驅(qū)動程序詳細(xì)完成i o操作；5. i完o成后，系統(tǒng)進行 i o中斷處理；然后用戶進程重新開頭執(zhí)行；unix 系統(tǒng)中打印機的主要安裝步驟打印機的主要安裝步驟：配置端口（串口或并口），連接打印機與主機，將打印機添加到系統(tǒng)中，進行必要的打印機配置等；第六章 文件系統(tǒng)文件、文件系統(tǒng)的概念1. 文件：是被命名的數(shù)據(jù)的集合體；2. 文件系統(tǒng)：就是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)操縱和治理文件的一整套設(shè)施，它實現(xiàn)文件的共享和愛護，便利用戶 “按名存取 ”；unix 系統(tǒng)中文件類型1. 一般文件：由程序、數(shù)據(jù)或正文的字符串構(gòu)成；包括一般用戶建立的源程序文件、數(shù)據(jù)文件、目標(biāo)代碼文件、各種系統(tǒng)文件和庫文件；2. 目錄文件：由下屬文件的目錄