操作系統(tǒng)期末復習丁善鏡的考試要點

1、第1章引論1.OS（Operating Systems)定義 計算機硬件系統(tǒng)上配置的第一個大型軟件，稱為計算機操作系統(tǒng)，如果該軟件滿足： 1)管理計算機系統(tǒng)的硬件和軟件； 2)控制計算機系統(tǒng)的工作流程； 3)為其他軟件和用戶提供安全、方便的運行、操作環(huán)境； 4)提高計算機系統(tǒng)的效率。2.多道程序設計并發(fā)執(zhí)行與現(xiàn)代操作系統(tǒng)的關系(p5，例子) 多道程序設計是指：在內存同時存放多道程序，這些程序可以并發(fā)執(zhí)行。 多道程序的并發(fā)執(zhí)行(Concurrence)，是指：在多道程序設計環(huán)境下，處理器在開始執(zhí)行一道程序的第一條指令后，在這道程序完成之前，處理器可以開始執(zhí)行另一道程序、甚至更多的其他程序。 這種

2、工作流程的外在表現(xiàn)就是多任務，現(xiàn)代的計算機操作系統(tǒng)都采取了并發(fā)執(zhí)行的工作流程。 順序執(zhí)行是指：處理器在開始執(zhí)行一道程序后，只有在這道程序執(zhí)行結束(程序指令運行完成，或程序執(zhí)行過程出現(xiàn)錯誤而無法繼續(xù)運行)，處理器才能開始執(zhí)行下一道程序。 這種工作流程的外在表現(xiàn)就是單任務，早期的計算機系統(tǒng)是所采用順序執(zhí)行的工作流程。例子：假定某計算機系統(tǒng)需要執(zhí)行兩道程序A、B，程序A、B的任務描述如下：程序A： 程序B： 2ms CPU 12ms CPU 10ms I/O 5ms I/O 2ms CPU 2ms CPU 在同樣假定程序A先運行的情況，如果分別按順序執(zhí)行和并發(fā)執(zhí)行的工作方式，那么，系統(tǒng)的工作過程怎樣

3、？ 3.OS基本類型及特征1.批處理系統(tǒng)及其特征批處理系統(tǒng)的特征 Ø 批量處理，減少手工操作Ø 自動執(zhí)行，資源利用率高 Ø 缺少人-機交互能力 2.分時系統(tǒng)及其特征分時系統(tǒng)具備如下四個特征Ø 同時性 Ø 獨立性 Ø 及時性Ø 交互性 3.實時系統(tǒng)及其特征實時系統(tǒng)的特征 Ø 高及時性Ø 高可靠性 4.OS的基本功能 操作系統(tǒng)的主要功能 Ø 用戶接口及作業(yè)管理Ø 處理器管理Ø 存儲器管理 Ø 文件系統(tǒng) Ø 設備管理 第2章操作系統(tǒng)接口1.OS用戶接口類型 命令

4、接口和程序接口2.系統(tǒng)調用含義 什么是系統(tǒng)調用 1)一組操作系統(tǒng)設計人員事先編寫的子程序，這些子程序作為內核的一部分； 2)程序員使用這組子程序的方法。 訪管指令及其功能3.OS內核組成、基本特點 內核的主要組成Ø 與硬件密切相關的操作Ø 關鍵數(shù)據(jù)結構 Ø 基本中斷處理程序 Ø 使用頻繁的功能模塊 內核基本特點Ø 常駐內存Ø 運行在核心態(tài) 第3章進程管理1.多道程序設計、并發(fā)執(zhí)行和順序執(zhí)行的含義 第一章中有2.進程定義、進程基本特征1）.進程定義一道程序在一個數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行過程，稱為一個進程(Process)2）.進程的主要特征&

5、#216; 動態(tài)性Ø 并發(fā)性Ø 獨立性Ø 結構性Ø 異步性3.進程基本狀態(tài)及轉換 4.進程的表示（PCB）及作用 進程控制塊（PCB）（Process Control Block） 5.進程管理的5個功能進程管理的主要功能 對處理器的管理轉化為對進程的管理Ø 控制Ø 同步Ø 通信Ø 調度Ø 死鎖6.進程控制的原語(創(chuàng)建的主要操作，阻塞、喚醒對進程狀態(tài)的變化)進程創(chuàng)建原語(Create)Ø 創(chuàng)建進程的時機Ø 創(chuàng)建原語的主要操作u 建立一個PCBu 生成pidu 初始化PCB各項內容(進程

6、狀態(tài)為就緒狀態(tài))u 加入合適的就緒隊列Ø 進程樹 進程撤銷原語(Destroy)Ø 進程撤銷的時機Ø 撤銷原語的主要操作進程阻塞原語(Blocked)Ø 進程阻塞意義：減少CPU等待時間Ø 阻塞原語的主要操作進程喚醒原語(Wakeup)Ø 喚醒原語的主要操作u 從等待隊列中移出進程u 修改PCB的進程狀態(tài)為就緒狀態(tài)u 進程加入合適的就緒隊列7.臨界資源、臨界區(qū)含義 臨界區(qū)(Critical Section，或Critical Region)是指進程對應的程序中訪問臨界資源的一段程序代碼，就是進程在資源的一次使用過程中，從申請開始至歸還

7、為止的一段程序代碼。 8.信號量機制的含義(P,V操作定義)9.互斥關系和PC問題(一般PC問題和復雜PC問題)10.進程通信的含義,為什么需要通信進程通信的含義：兩個或多個進程之間交換數(shù)據(jù)的過程稱為進程通信，其中提供數(shù)據(jù)的一方稱為發(fā)送進程，得到數(shù)據(jù)的一方稱為接收進程。為什么需要進程通信 1）任務協(xié)作 2）進程的獨立性11.進程通信方式Ø 共享存儲區(qū)通信Ø 消息緩沖通信 Ø 信箱通信Ø 管道通信 12.什么是線程?引入的目的，線程的兩種類型Ø 什么是線程 把進程細化成若干個可以獨立運行的實體，每一個實體稱為一個線程(Thread)Ø

8、引入線程的目的-引入線程可以減小系統(tǒng)的基本工作單位粒度 實現(xiàn)進程內部的并發(fā)執(zhí)行，提高并行程度 減少處理器切換帶來的開銷 簡化進程通信方式 第4章進程調度與死鎖1.操作系統(tǒng)中的幾種調度Ø 作業(yè)調度 Ø 進程調度Ø 交換調度Ø 設備調度2.作業(yè)的四個狀態(tài)（批處理系統(tǒng)作業(yè)的四個階段） 3.作業(yè)調度基本算法的周轉時間、平均周轉時間的計算（P98例2）4.進程調度兩種方式Ø 非搶占方式(Nonpreemptive Scheduling)Ø 搶占方式(Preemptive Scheduling)常見的原則有：時間片原則、優(yōu)先級原則、任務緊迫性、重

9、要性原則等等。5.進程調度基本算法RR（P102例）,優(yōu)先級6.進程死鎖的含義，產(chǎn)生原因、四個必要條件 1）死鎖的含義：見課本1092）死鎖產(chǎn)生的根本原因Ø 系統(tǒng)擁有的資源數(shù)量小于各進程對資源的需求總數(shù)3）死鎖的四個必要條件u 互斥條件u 不剝奪條件u 請求與保持條件u 環(huán)路等待條件7.死鎖預防的含義及預防方法Ø 含義：在資源分配上采取一些限制措施，來破壞死鎖產(chǎn)生的4個必要條件。Ø 方法u 互斥條件 原則上不能被破壞，打印等個別資源可以采取虛擬技術u 不剝奪條件 原則上不能被破壞。u 請求與保持條件 靜態(tài)分配：具有一般性，但事先很難準確地估計進程運行所要全部資源，

10、且降低了資源的利用率 資源暫時釋放：僅限于個別資源的操作；進程不穩(wěn)定，u 環(huán)路等待條件 按序分配：具有一般性，但存在與靜態(tài)分配的問題，且編號管理困難。 單請求方式：不適用于復雜任務的進程8.安全狀態(tài)的判斷9.死鎖判斷例子(P123例2)第5章存儲器管理1.存儲管理主要功能.1） 存儲空間的分配和回收2） 重定位3） 存儲空間的共享與保護4） 虛擬存儲器2.重定位、兩種方式含義Ø 重定位(Relocation)Ø 靜態(tài)重定位(Static Relocations)Ø 動態(tài)重定位(Dynamic Relocation) 3.固定分區(qū)基本思想的數(shù)據(jù)結構、固定表現(xiàn)4.動態(tài)

11、分區(qū)基本思想，F(xiàn)F、BF、FF分配算法5.靜態(tài)分頁基本思想及例子（P158）6. 虛擬存儲器思想、請求分頁的擴充頁表的結構，其中A、M位的作用7.FIFO、LRU算法的思想及淘汰頁面的計算例子(P166-167)8.二次機會置換算法的思想及淘汰頁面的計算9.抖動現(xiàn)象和Belady現(xiàn)象10.段頁存儲管理中段頁和頁表的關系及重定位過程11.分頁與分段的主要區(qū)別 1）存儲空間的分配單元粒度 2）虛擬地址空間的維數(shù) 3）內存分配 4）碎片第6章文件管理1.按名存取的含義2.文件邏輯結構的分類 1）流式文件 2）記錄式文件3.三種文件物理結構及其主要特點Ø 連續(xù)結構Ø 鏈接結構

12、16; 索引結構4.FAT結構理解 5.二級目錄的名稱及結構關系圖 6.二級目錄訪問過程7.文件保護的含義和方法Ø 文件保護(Protection)含義Ø 文件保護的措施：文件的備份(Backup)和恢復(Restore)8.文件保密的含義和基于存取權限的訪問控制方式第7章設備管理1.分類(按數(shù)據(jù)組織方式、固有屬性的分類原則)u 按設備的數(shù)據(jù)組織分類： 字符設備(Character Device) 塊設備(Block Device)u 按設備的固有屬性分類 獨占設備 共享設備 虛擬設備2.設備獨立性含義、PNP技術3.I/O控制方式 1）程序查詢方式2）中斷方式3）DMA方式4）通道方式4.緩沖技術及其引入的目的1）什么緩沖技術：在設備的I/O操作過程中，利用一種存儲部件或其中的部分（如內存的一個區(qū)域），暫時存放要交換的數(shù)據(jù)，將來