操作系統(tǒng)總結(jié)河南理工大學(xué)網(wǎng)路專業(yè)

1、操作系統(tǒng)1。31 并行與并發(fā)的區(qū)別：并行性是指兩個或多個事件在同一時刻發(fā)生，而并發(fā)性是指兩個或 多個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生P16 理解主要實(shí)現(xiàn)資源共享的方式 （互斥共享方式、同時訪問方式 ）什么是虛擬操作系統(tǒng)中的所謂 “虛擬 "，是只通過某種技術(shù)吧一個物理實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應(yīng)物 .P18 知道什么是進(jìn)程的異步性進(jìn)程是一人么不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)的 ,此即進(jìn)程的異步性。P34 程序的順序執(zhí)行及其特征 （三個知道是什么） 程序的順序執(zhí)行的特征：順序性、封閉性、可再現(xiàn)性P37 程序并發(fā)執(zhí)行時的特征間斷性、失去封閉性、不可再現(xiàn)性2.1。4 進(jìn)程的特征與狀態(tài)1）結(jié)構(gòu)特征：進(jìn)程實(shí)體二程序

2、段+相關(guān)數(shù)據(jù)段+PCB （進(jìn)程控制塊）2）動態(tài)性： “由創(chuàng)建而產(chǎn)生 ,由調(diào)度而執(zhí)行，由撤銷而消亡 ”3）并發(fā)性： 這是指多個進(jìn)程實(shí)體同存于內(nèi)存中 ,且能在一段時間內(nèi)同 時運(yùn)行。4）獨(dú)立性 :指進(jìn)程是一個能獨(dú)立運(yùn)行，獨(dú)立分配資源和獨(dú)立接受調(diào)度的基本單位 .5）異步性：進(jìn)程在按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)，或說 進(jìn)程實(shí)體安異步方式運(yùn)行。P39 進(jìn)程的三種基本狀態(tài)（異步性要了解，了解什么情況下進(jìn)行到 了這些狀態(tài)、定義、相互之間的轉(zhuǎn)換能畫出 25, 2-6，27， 2-8）P41 進(jìn)程控制塊1、進(jìn)程控制塊的作用（1）是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 PCB 中記錄了操作系 統(tǒng)所需的、用于描述

3、進(jìn)程的當(dāng)前情況以及控制進(jìn)程運(yùn)行的全部信息。進(jìn) 程控制塊的作用是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序 （含數(shù) 據(jù)），成為一個能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個能與其他進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的 進(jìn)程.當(dāng)（ 2） 系統(tǒng)創(chuàng)建一個新進(jìn)程時，就為它創(chuàng)建一個新進(jìn)程時，就為它建立了一個PCB;進(jìn)程結(jié)束時又回收其 PCB，進(jìn)程于是也隨之消亡.2、進(jìn)程控制塊中的信息（進(jìn)程標(biāo)識符、內(nèi)部標(biāo)識符、外部標(biāo)識符）P43 進(jìn)程控制的特征，特點(diǎn)，作用，區(qū)別 進(jìn)程控制一般是由 OS 的內(nèi)核中的原語來實(shí)現(xiàn)的。原語是由若干條指令組成的，用于完成一定功能的一個過程 .所謂原 子操作 ,是只一個操作中的所以動作要么全做 ,要么全不做 .原子操作在管

4、態(tài)下執(zhí)行，常駐內(nèi)存。P46 進(jìn)程的阻塞與喚醒 進(jìn)程的掛起與激活 （看要點(diǎn)）P48 進(jìn)程同步的基本概念1、兩種形式的制約關(guān)系 （理解 ,必要記清楚）（1） 間接相互制約關(guān)系 .所謂間接相互制約關(guān)系即源于這種資源共享， eg 打印機(jī)打印文件。（ 2） 直接相互制約關(guān)系。這種制約主要源于進(jìn)程間的合作。2、臨界資源（知道什么是臨界資源就行了， 必須弄明白）Eg:打印機(jī),磁帶 ,諸進(jìn)程間應(yīng)采取互斥方式，實(shí)現(xiàn)丟這種資源的共享.3、臨界區(qū)（必須知道）-進(jìn)程中訪問臨界資源的那段代碼成為臨界區(qū)。P51 信號量機(jī)制（必須知道）【整型信號量、記錄性信號量、二者區(qū)別】P55管程的定義，是什么，那部分組成？1、管程的定

5、義：一組相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和過程一并稱為管程。Hansan 的定義：一個管程定義了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進(jìn)程在該 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上所執(zhí)行的一組操作， 這組操作能同步進(jìn)程和改變管程中的 數(shù)據(jù)。2、管程是什么：代表共享資源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) , 以及由對該共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)時操作的一組 過程所組成的資源管理程序， 共同構(gòu)成了一個操作系統(tǒng)的資源管理模 塊, 我們稱之為管程。3、哪 4 部分組成： 管程的名稱 局部與管城內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說明 對該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一組過程 對局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)設(shè)置初始值的語句。P65進(jìn)程通信三種類型（要知道，要不僅知道名字）？共享存儲器系統(tǒng) 消息傳遞系統(tǒng) 管道通信?P71 線程（為

6、什么引入，線程與進(jìn)程的比較）1、為什么引入線程？ 為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時所付出的空間開銷 , 使 OS 具有更好的并 發(fā)性。2、線程與進(jìn)程的比較 調(diào)度 （在統(tǒng)一進(jìn)程中 , 線程的切換不會引起進(jìn)程的切換， 但從一個進(jìn) 程中的線程切換到另一個進(jìn)程中的線程時，將會引起進(jìn)程的切換） 并發(fā)性（進(jìn)程與線程都可以并發(fā)執(zhí)行） 擁有資源（進(jìn)程可以擁有資源，是系統(tǒng)中擁有資源第一個基本單位。 一般 , 線程自己不用有系統(tǒng)資源，但是他可以訪問其隸屬進(jìn)程的資 源。 ） 系統(tǒng)開銷 （ 就代價(jià)而言。進(jìn)程遠(yuǎn)高于線程）P75互斥鎖一是一種比較簡單的、用于實(shí)現(xiàn)線程間對資源互斥訪問的 機(jī)制。有兩種狀態(tài) , 開鎖，關(guān)鎖 .第三章3

7、、1 處理機(jī)調(diào)度的三個層次（三個層次 , 進(jìn)程調(diào)度兩種方式 ）1、三個層次：高級調(diào)度 （作業(yè)調(diào)度或長程調(diào)度） ，低級調(diào)度 （進(jìn)程調(diào)度或短程調(diào)度） ，中級調(diào)度（為了提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量 ）2、進(jìn)程調(diào)度兩種方式：1）非搶占方式【可能引起進(jìn)程調(diào)度的因素：（1）正在執(zhí)行的進(jìn)程執(zhí)行完畢，或因某事件不能繼續(xù)執(zhí)行（ 2）執(zhí)行中的進(jìn)程提出 I/O 請求（ 3）執(zhí)行了 waitblocksignal等原語 】2）搶占方式【允許調(diào)度程序根據(jù)某種原則 , 暫停某個正在執(zhí)行的進(jìn)程，將已分配 給該進(jìn)程的處理機(jī)重新分配給另一進(jìn)程。 搶占原則有： 優(yōu)先權(quán)原 則； 短作業(yè)優(yōu)先原則； 時間片原則?！縋90選擇調(diào)度方式和調(diào)

8、度算法的若干準(zhǔn)則1、面相用戶的準(zhǔn)則（都是什么，定義，計(jì)算?帶權(quán)平均計(jì)算？）（1 ）周轉(zhuǎn)時間短 （評價(jià)批處理系統(tǒng)的準(zhǔn)則之一）周轉(zhuǎn)時間： 是指從作業(yè)被提交給系統(tǒng)開始， 到作業(yè)完成這段時間 間隔.計(jì)算：P90（平均，帶權(quán)平均）（ 2） 響應(yīng)時間快 （ 評價(jià)分時系統(tǒng)的準(zhǔn)則之一） 響應(yīng)時間：是從用戶通過鍵盤提交一個請求開始 , 到系統(tǒng)首次產(chǎn) 生響應(yīng)為止的時間。（3）截止時間的保證（評價(jià)實(shí)時系統(tǒng)的準(zhǔn)則之一）截止時間 : 是指某任務(wù)必須開始執(zhí)行的最遲時間 , 或必須完成的最遲時間。（4）優(yōu)先權(quán)準(zhǔn)則 在批處理、分時和實(shí)時系統(tǒng)中選擇調(diào)度算法時，都可以遵循優(yōu) 先權(quán)準(zhǔn)則，以便讓某些緊急的作業(yè)能得到及時處理 . 在要

9、求嚴(yán)格 的場合，往往還須選擇搶占式調(diào)度方式2、面型系統(tǒng)的準(zhǔn)則 （ 要明白什么是吞吐量）（1）系統(tǒng)吞吐量高 吞吐量：單位時間內(nèi)系統(tǒng)所完成的作業(yè)數(shù)（2）處理機(jī)利用率好 【調(diào)度方式和算法對處理機(jī)的利用率起著十分 重要的作用 】（3）各類資源的均衡利用【對于單用戶微機(jī)或某些實(shí)時系統(tǒng), 該準(zhǔn)則并不重要 】P103產(chǎn)生死鎖的原因被必要條件（包括對死鎖的定義）死鎖（deadLock）定義一-多個進(jìn)程在運(yùn)行過程中因爭奪資源而造成 的一種僵局，當(dāng)進(jìn)程處于這種僵局狀態(tài)時， 若無外力作用，它們都將無法再向前推進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的原因可歸結(jié)為兩點(diǎn) :【1】競爭資源【2】進(jìn)程間推進(jìn)順序非法產(chǎn)生死鎖的四個必要條件： 互斥條件：

10、進(jìn)程對所分配到的資源進(jìn)行排他性使用 請求和保持條件：進(jìn)程提出了新的資源請求，但又對自己已獲得的資源保持不放不剝奪條件：進(jìn)程已獲得的資源 , 在未使用完之前，不能被剝奪 環(huán)路等待條件：發(fā)生死鎖時，存在進(jìn)程資源的等待鏈P1063。 6 預(yù)防死鎖的方法（全看）【可歸結(jié)為四種：預(yù)防死鎖（）、避免死鎖（）、檢測死鎖、解除 死鎖】P113死鎖定理死鎖定理： 系統(tǒng)為死鎖狀態(tài)的充要條件是： 當(dāng)且僅當(dāng)該狀態(tài)的資源分 配圖是不可完全簡化的 .第四章P1 1 9程序的裝入方式 （三種都是什么時候裝入的，重定位、靜態(tài)重定位定義）將程序（模塊 ） 裝入內(nèi)存時，可以有三種方式 ：1. 絕對裝入方式（只適用于單道環(huán)境）在編

11、譯（或匯編 ）時, 如果知道程序?qū)Ⅰv留在內(nèi)存的什么位置，那么， 編譯程序?qū)a(chǎn)生絕對地址的代碼。2. 可重定位裝入方式 （ 靜態(tài)重定位方式 ）在多道程序環(huán)境下， 目標(biāo)模塊的起始地址通常是從 0 開始的，程序中 的其它地址都是相對于起始地址計(jì)算的。 此時應(yīng)采用可重定位裝入方 式，根據(jù)內(nèi)存的當(dāng)前情況，將裝入模塊裝入到適當(dāng)位置 在裝入時，對目標(biāo)程序中的指令和數(shù)據(jù)的地址作必要的修改重定 位，即將邏輯地址改為絕對地址。地址變換在裝入時一次完成， -靜態(tài)重定位。3。動態(tài)運(yùn)行時裝入方式 在把裝入模塊裝入內(nèi)存時， 并不立即把裝入模塊中的相對地址轉(zhuǎn)換為 絕對地址 , 而是把這種地址轉(zhuǎn)換推遲到程序真正要執(zhí)行時才進(jìn)行

12、 - 動 態(tài)重定位。P121程序的鏈接根據(jù)鏈接時間的不同，可把鏈接分成如下三種 : 靜態(tài)鏈接。在程序運(yùn)行之前，先將各目標(biāo)模塊及它們所需的庫函 數(shù)，鏈接成一個完整的裝配模塊，以后不再拆開 . 裝入時動態(tài)鏈接。這是指將用戶源程序編譯得到的一組目標(biāo)模塊 , 在裝入內(nèi)存時，采用邊裝入邊鏈接的鏈接方式。 運(yùn)行時動態(tài)鏈接。這是指對某些目標(biāo)模塊，是在程序執(zhí)行中需要 該目標(biāo) （模塊） 時, 才對它進(jìn)行鏈接。P122 4。3.2 固定分區(qū)分配 4.3 。3 動態(tài)分區(qū)分配 （ 分區(qū)分配算法原 理, 回收內(nèi)存找插入點(diǎn)， 怎么合并） 4。3。6 可重定位分區(qū)分配 （動 態(tài)重定位的實(shí)現(xiàn)）圖2可重定位分區(qū)分配【是輔助手段

13、，用來解決外部碎片的】 通過移動內(nèi)存中作業(yè)的位置， 以把原來多個分散的小分區(qū)拼接成一個 大分區(qū)的方法，稱為“拼接”或“緊湊”物理地址 = 邏輯地址 + 基址寄存器中的地址值 1分區(qū)分配算法原理 : 舉例說明宦坎邀盅算法1(f list fitf_堂閑令區(qū)表拱地址遷增排序*釧fc時從表肯訐蠟歳序左扎 直里稅劉一 爪如卜能満足姜求的空聞令區(qū)7然后扶卄也大卜剛出一塊內(nèi)存空間分配 曲同mn余下的堂霜朝strn禮爵環(huán)盲次適應(yīng)翼法 (next f it)空閑分區(qū)*從中劃出一塊與請束丸小相等的令區(qū)分配給作業(yè)*為實(shí)現(xiàn)誡 算為金設(shè)覺f始查找指針.敏fc分配對，蟲是將能済足姜求的最小分區(qū)分紀(jì)蠟銬彈持空閑令區(qū) 按其

14、容盒從小到大BW排秫分配時從表1T開妬順序畫找如快芟找.竄壞適應(yīng)算法仗u"t fH>將空閑分區(qū)按其窖從大到小廁序井列，分配時從哀廿開始砸序查找.P131頁面與頁表，地址變換機(jī)構(gòu)*(什么是頁面與頁表、什么是具 有快表的地址變換機(jī)構(gòu)，效果，都要看透)頁面 ：將邏輯地址空間分成若干大小相等的片，稱為頁面或頁（page）。頁號從0開始。（若邏輯地址為A,頁面大小為L,則頁號P 和頁內(nèi)地址 d 可按下式求得： P=int（ A/L ），d=A mod L ）頁表 :系統(tǒng)為每個進(jìn)程建立一張頁表 ,記錄了相應(yīng)頁在內(nèi)存中對應(yīng)的 物理塊號，實(shí)現(xiàn)從頁號到物理塊號的地址映射。地址變換機(jī)構(gòu) :（實(shí)際上

15、只是將邏輯地址中的頁號，轉(zhuǎn)換誒內(nèi)存中的 物理塊號，地質(zhì)變化任務(wù)是借助頁表來實(shí)現(xiàn)的 .）P135 基本分段存儲管理方式 （分段的基本原理，看看就行）P139 可重入代碼可重入代碼，又稱為 “純代碼 ”，是一種允許多個進(jìn)程同時訪問的代碼。 可重入代碼在執(zhí)行中不允許有任何改變。P141虛擬存儲器的基本概念* （都是）P145請求分頁中的硬件支持厶P 1 47內(nèi)存分配策略和分配算法 （大概看一下就行）P 1 49頁面置換算法第五章P164I/O 通道（知道什么是 I/O 通道就行）I/O 系統(tǒng)是用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入、輸出及數(shù)據(jù)存儲的系統(tǒng)。P167 I/O控制方式（重點(diǎn)）P181 5。4.3設(shè)備驅(qū)動程序（

16、理解） P191磁盤性能描述P197磁盤高速緩存（什么是磁盤高速緩存）磁盤高速緩存，并非通常意義下的內(nèi)存和 CPU 之間所增設(shè)的一個小 容量高速存儲器， 而是指利用內(nèi)存中的存儲空間來暫存從磁盤中讀出 的一系列盤塊中的信息。 因此，磁盤高速緩存是一組邏輯上屬于磁盤， 物理上是駐留在內(nèi)存中的盤塊 .P199 提高磁盤 I/O 速度的其他方法 （了解方式） 除采用磁盤高速緩存外，其它方法有： 提前讀、延遲寫、優(yōu)化物理 塊的分布、虛擬盤等 .第六章P203數(shù)據(jù)項(xiàng)，記錄，文件1、數(shù)據(jù)項(xiàng)：是最低階的數(shù)據(jù)組織形式，可分為基本數(shù)據(jù)項(xiàng)（姓名，學(xué)號）和組合數(shù)據(jù)項(xiàng)（學(xué)號/30211、姓名/旺旺）2、記錄：一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描述一個對象在某方面的屬 性。3、文件：由創(chuàng)建者所定義的，具有文件名的一組相關(guān)元素的集合， 可分為有結(jié)構(gòu)文件：由若干相關(guān)記錄組成。記錄式文件無結(jié)構(gòu)文件 :被看成字符流。流式文件P207文件的 打開”和 關(guān)閉"操作（是什么）打開文件 -是指系統(tǒng)將指明文件的屬性（包括該文件在外存上的物 理位置）從外存拷貝到內(nèi)存打開文件表的一個表目中