操作系統(tǒng)復習知識點總結

1、精選文檔第1章 操作系統(tǒng)引論 1.1 學問點總結1、什么是操作系統(tǒng)? 操作系統(tǒng)：是把握和管理計算機系統(tǒng)內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），是用戶與計算機之間的接口。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：把握和管理系統(tǒng)資源（記錄和調度）2、操作系統(tǒng)的主要功能? 操作系統(tǒng)的功能：存儲器管理、處理機管理、設備管理、文件管理和用戶接口管理 。1) 存儲器管理：內存安排，地址映射，內存愛護和內存擴充 2) 處理機管理：作業(yè)和進程調度，進程把握和進程通信 3) 設備管理：緩沖區(qū)管理，設備安排，設備驅動和設備無關性 4) 文

2、件管理：文件存儲空間的管理，文件操作的一般管理，名目管理，文件的讀寫管理和存取把握 5) 用戶接口：命令界面/圖形界面和系統(tǒng)調用接口 3、操作系統(tǒng)的地位操作系統(tǒng)是裸機之上的第一層軟件，是建立其他全部軟件的基礎。它是整個系統(tǒng)的把握管理中心，既管硬件，又管軟件，它為其它軟件供應運行環(huán)境。4、操作系統(tǒng)的基本特征？操作系統(tǒng)基本特征：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：共享是指計算機系統(tǒng)中的資源被多個任務所共用。 3) 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)行的現場所打算。但同一程序在相同的初始數據下，無論何時運行都應獲得同樣的

3、結果。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)、網絡系統(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、沒有交互力量 2) 分時系統(tǒng) (1) 分時：指若干并發(fā)程序對CPU時間的共享。它是通過系統(tǒng)軟件實現的。共享的時間單位稱為時間片。 (2) 分時系統(tǒng)的特征：同時性：若干用戶可同時上機使用計算機系統(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，互不干擾或破壞準時性：用戶能在很短時間內得到系統(tǒng)的響應(3) 優(yōu)點主要是

4、： 響應快，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)：響應時間很快，可以在毫秒甚至微秒級馬上處理(2) 典型應用形式：過程把握系統(tǒng)、信息查詢系統(tǒng)、事務處理系統(tǒng)(3) 與分時系統(tǒng)的主要區(qū)分： 分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)交互力量強（通用系統(tǒng)）弱（專用系統(tǒng)）響應時間秒級準時，毫秒/微妙級牢靠性一般要求要求更高4) 個人機系統(tǒng)(1) 單用戶操作系統(tǒng) 單用戶操作系統(tǒng)特征： 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。 管理便利：依據用戶自己的使用要求，便利的對系統(tǒng)進行管理。適于普及：滿足一般的工作需求，價格低廉。(2) 多用戶操作系統(tǒng)多：代表是

5、UNIX，具有更強大的功能和更多優(yōu)點。 網絡操作系統(tǒng) 計算機網絡 = 計算機技術+通信技術 計算機網絡的特征：分布性、自治性、互連性、可見性 網絡操作系統(tǒng)功能 本機+網絡操作系統(tǒng)：本地OS之上掩蓋了網絡OS，可以是同構的也可以是異構的。功能：實現網絡通信、資源共享和愛護、供應網絡服務和網絡接口等 分布式操作系統(tǒng) 定義：運行在不具有共享內存的多臺計算機上，但用戶眼里卻像是一臺計算機。（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)特征：分布式處理、模塊化結構、利用信息通信、實施整體把握 分布式操作系統(tǒng)特點：透亮性、機敏性、牢靠性、高性能、可擴充性 1.2 習題練習1、選擇題 1) 操作系統(tǒng)

6、是一種（ ）。A.系統(tǒng)軟件B.系統(tǒng)硬件C.應用軟件D.支援軟件2) 多道程序設計是指（ ）。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)的設計目標之一是正確性，下列（ ）因素不會影響該目標?A.并發(fā)性 B.共享性 C.高效性 D.隨機性4) 在下列操作系統(tǒng)的各個功能組成部分中,哪一個不需要有硬件的支持？A.進程調度 B.時鐘管理 C.地址映射 D.中斷系統(tǒng)5) 下列操作系統(tǒng)中，（ ）是網絡操作系統(tǒng)A.Windows 3.X B.DOS 6.22 C.CP/M 2.2 D.linux 6)

7、 若把操作系統(tǒng)看作是計算機系統(tǒng)資源的管理者，下列（ ）不屬于操作系統(tǒng)所管理的資源？A.CPU B.內存 C.程序 D.中斷 7) 操作系統(tǒng)負責管理計算機系統(tǒng)的（ ）。A.程序 B.文件 C.資源 D.進程8) 沒有下列設備（ ），計算機無法工作。A.硬盤 B.軟盤 C.內存 D.打印機 9) 操作系統(tǒng)接受最多的數據結構是（ ）。A.隊列 B.表格 C.樹 D.堆棧 2、推斷題1) OS的最終目標是管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)可以看成計算機硬件的擴充。（ ）5) 虛擬機是指硬件外層的軟件

8、。（ ）6) 用戶使用計算機，不必知道內部數據是如何存放的。（ ）7) 操作系統(tǒng)的兩大使命，服務用戶和管理資源是統(tǒng)一的。（ ）8) 多道程序設計既在內存中的多個程序并行運行。（ ）9) 多用戶系統(tǒng)肯定接受多道技術。（ ）10) 只有多重處理系統(tǒng)可以為多用戶服務。（ ）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) 從管理角度看，操作系統(tǒng)是管理資源的 。3)

9、計算機操作系統(tǒng)是 ，管理和把握 的系統(tǒng)軟件。 4、簡答題1) 何謂脫機I/O,聯機I/O ? 2) 分時系統(tǒng)為什么能實現人機交互的操作?為什么主機間斷的服務,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) 多道程序設計的基本思想 8) 操作系統(tǒng)一般為用戶供應了哪三種界面?各有什么特點? 9) 解釋下列術語：并發(fā)，吞吐量，分時，實時1.3 習題解答1、選擇題 4、簡答題1) 脫機I/O是指輸入輸出工作不受主

10、機直接把握，而由衛(wèi)星機特地負責完成I/O， 主機特地完成快速計算任務，從而二者可以并行操作。聯機I/O是指作業(yè)的輸入、調入內存以及結果輸出都在CPU直接把握下進行。2) 分時系統(tǒng)供應兩種接口:命令接口和系統(tǒng)調用,主機在中斷結構和時鐘系統(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,就產生一個時鐘中斷,把握轉向操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)選 擇另一個用戶程序。 它供應命令接口,交互性好,用戶在終端上操作,即可得到系統(tǒng)的即時響應 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,或閱讀思考系統(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.用戶感覺主機在不間斷地為

11、自己服務, 因此這種系統(tǒng)也稱為聯機系統(tǒng).各用戶在自己享用的時間片內,取得主機的服務 3) 批處理系統(tǒng)接受并發(fā)處理方式，作業(yè)搭配，利用外設申請中斷的功能，通過系統(tǒng)調度程序進行 操作。分時系統(tǒng)各用戶按時間片共享CPU，使系統(tǒng)具備共享力量4.核心層供應基本功能，具有較強的進程管理、存儲管理和文件管理的功能，有用層有命令的解釋和語言系統(tǒng)等有用軟件，也有大量的應用軟件，系統(tǒng)便于把握，也便于擴展，代碼接受C語言 移植性強。很強的文件處理力量，以文件方法實現I/O功能，管理格外便利。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)、網絡操作系統(tǒng) 和分布式操作系統(tǒng)。多道批處理系統(tǒng)

12、的特點：多道、成批分時系統(tǒng)的特點：同時性、交互性、獨立性、準時性實時系統(tǒng)的特點：交互力量較弱，系統(tǒng)專用，響應時間更嚴格、準時、牢靠性要求更高網絡操作系統(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、機敏性、牢靠性、高性能、可擴充性6.存儲器管理：包括內存安排、址映射、內存愛護和內存擴充。作業(yè)管理：包括作業(yè)的創(chuàng)建,撤消,用戶界面的設計進程管理: 進程把握和進程通信。設備管理：包括緩沖管理、設備安排、和設備無關性。文件管理：包括文件存空間的管理、文件操作的一般管理、名目管理、文件的讀寫管理和存取把握。7.教材P108.操作系統(tǒng)一般為用戶供應的三種界面是：命令界面、圖形界面和系

13、統(tǒng)調用界面命令界面-在提示符之后用戶從鍵盤上輸入命令，系統(tǒng)供應相應服務。 圖形界面-用戶利用鼠標、窗口、菜單、圖標等圖形用戶界面工具，可以直觀、便利、有效地 使用系統(tǒng)服務和各種應用程序及有用工具。系統(tǒng)調用界面-用戶在自己的程序中使用系統(tǒng)調用，從而獵取系統(tǒng)更基層的服務。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，計算機所能完成的總工作量。分時：主要是指若干并發(fā)程序對CPU時間的共享。實時：表示"準時"或"既時"。第2章 進程管理 1、程序挨次執(zhí)行與并發(fā)執(zhí)行比較 挨次執(zhí)行并發(fā)執(zhí)行程序挨次執(zhí)

14、行間斷執(zhí)行，多個程序各拘束“走走停?！狈N進行程序具有封閉性程序失去封閉性獨享資源 共享資源 具有可在現性失去可再現性  有直接和簡接的相互制約 2、多道程序設計概念及其優(yōu)點 1) 多道程序設計：是在一臺計算機上同時運行兩個或更多個程序。 2) 多道程序設計的特點：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)的特征，就使得原來程序的概念已難以刻劃和反映系統(tǒng)中的狀況了。2) 進程：程序在并發(fā)環(huán)境下的執(zhí)行過程。 3) 進程與程序的主要區(qū)分

15、：(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+數據+進程把握塊（描述進程活動狀況的數據結構）(4) 進程和程序不是一一對應的 一個程序可對應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) 進程特征：動態(tài)性、并發(fā)性、調度性、異步性、結構性 4、進程的基本狀態(tài)及其轉換 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)的轉換(1) 就緒態(tài)

16、->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, 進程把握塊的作用 1) 進程的組成：由程序、數據集合和PCB三部分組成。2) 進程把握塊的作用：進程把握塊是進程組成中最關鍵的部分。(1) 每個進程有唯一的PCB。(2) 操作系統(tǒng)依據PCB對進程實施把握和管理。(3) 進程的動態(tài)、并發(fā)等特征是利用PCB表現出來的。 (4) PCB是進程存在的唯一標志。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時直接發(fā)生相互作用的關系。2) 互斥：排它性訪問即競爭同一個

17、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：一次僅允許一個進程使用的資源。 2) 臨界區(qū)：在每個進程中訪問臨界資源的那段程序。3) 互斥進入臨界區(qū)的準則： (1) 假如有若干進程要求進入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個進程進入。 (2) 任何時候，處于臨界區(qū)內的進程不行多于一個。如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則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退出，以便其它進程能準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)，則應讓出CPU，避開進程消滅“忙等”現象。9、信號量 1) 信號量定義：信號量（信號燈）=信號量的值，指向PCB的

18、指針2) 信號量的物理意義： (1) 信號量的值大于0：表示當前資源可用數量 小于0：其確定值表示等待使用該資源的進程個數 (2) 信號量初值為非負的整數變量，代表資源數。(3) 信號量值可變，但僅能由、操作來轉變。10、P/V操作原語1) P操作原語P(S) (1) P操作一次，S值減，即SS（懇求安排一資源）； (2) 假如S0，則該進程連續(xù)執(zhí)行； 假如S0表示無資源，則該進程的狀態(tài)置為堵塞態(tài)，把相應的PCB連入該信號量隊列的末尾，并放棄處理機，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）V(S) (1) V操作一次，S值加1，即SS+（釋放一單位量資源）；

19、 (2) 假如S0，表示有資源，則該進程連續(xù)執(zhí)行； 假如S0，則釋放信號量隊列上的第一個PCB所對應的進程（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1) 用P，V原語實現互斥的一般模型 設互斥信號量mutex初值為1 2) 用P、V原語操作實現簡潔同步的例子 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，初值為0；empty空緩沖區(qū)數，初值為N； 第三章 處理機調度與死鎖處理機調度級別 1. 調度：選

20、出待分派的作業(yè)或進程 2. 處理機調度：安排處理機 3. 三級調度：高級調度（作業(yè)調度）、中級調度（內存對換）、低級調度（進程調度）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)調度和調度的功能 1. 作業(yè)調度的任務 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)調度的功能 1) 記錄系統(tǒng)中各個作業(yè)的狀況 2) 依據某種調度算法從后備作業(yè)隊列中選擇作業(yè) 3) 為選中的作業(yè)安排內存和外設等資源 4) 為選中的作業(yè)建立相應的進程 5) 作業(yè)結束后進行善后處理工作 進程調度和調度的功能 1. 進程調度：后備狀態(tài) 執(zhí)行狀態(tài) 2. 進程調度時機：任務完成后、

21、等待資源時、運行到時了、發(fā)覺重調標志 3. 進程調度的功能：保存現場、選擇進程、恢復現場兩級調度模型作業(yè)調度和進程調度的區(qū)分作業(yè)調度（宏觀調度）為進程活動做預備，即有獲得處理機的資格 調度次數有的系統(tǒng)不設作業(yè)調度 進程調度（微觀調度）使進程活動起來，即安排得到了處理機 調度頻率高進程調度必不行少 評價調度算法的指標 調度性能評價準則：CPU利用率、吞吐量、周轉時間、就緒等待時間和響應時間1. 吞吐量：單位時間內CPU完成作業(yè)的數量 2. 周轉時間： 1) 周轉時間=完成時刻提交時刻 2) 平均周轉時間=周轉時間n 3) 帶權周轉時間=周轉時間實際運行時間 4) 平均帶權周轉時間=帶權周轉時間n

22、簡潔的調度算法 1. 先來先服務（FCFS）調度算法的實現思想：按作業(yè)（進程）到來的先后次序進行調度，即先來的先得到運行。 用于作業(yè)調度：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 設有三個作業(yè)，編號為1，2，3。各作業(yè)分別對應一個進程。各作業(yè)依次到達，相差一個時間單位。 圖示出接受FCFS方式調度時這三個作業(yè)的執(zhí)行挨次 算出各作業(yè)的周轉時間和帶權周轉時間 作業(yè) 到達時間 運行時間開頭時間 完成時間 周轉時間帶權周轉時間10240242412132427268.673232730289.33平均周轉時間T

23、=26 平均帶權周轉時間W=6.332. 時間片輪轉（RR）調度算法的實現思想：系統(tǒng)把全部就緒進程按先進先出的原則排成一個隊列。新來的進程加到就緒隊列末尾。每當執(zhí)行進程調度時，進程調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。當時間片到，產生時鐘中斷，調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數量級。 例如 設四個進程A、B、C和D依次進入就緒隊列（同時到達），四個進程分別需要運行12、5、3和6個時間單位。 圖示RR法時間片q=1和q=4示進程運行狀況 算出各進程的周轉時間

24、和帶權周轉時間 3. 優(yōu)先級調度算法的實現思想：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條件下有下列要執(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)先級調度算法執(zhí)行這些作業(yè)的狀況 算出各作業(yè)的周轉時間和帶權周轉時間 作業(yè) 到達時間 運行時間開頭時間 完成時間 周轉時間帶權周轉時間1010010101021128191818.03221113115.5435101188.054513181428平均周轉時間T=122

25、 平均帶權周轉時間W=706 Shell命令執(zhí)行過程 1. 讀命令：shell命令解釋程序將命令行讀到自己的工作區(qū)中。2. 判對錯：推斷命令是否正確，若有錯則發(fā)出相應的錯誤信息。3. 建子進程：終端進程調用系統(tǒng)調用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，表明是后臺命令，則馬上轉（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。當進程調度程序選中它之后，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

26、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。產生死鎖的根本緣由 產生死鎖的根本緣由：資源有限且操作不當。產生死鎖的必要條件 產生死鎖的必要條件：互斥條件、不行強占條件、占有且申請條件、循環(huán)等待條件。假如在計算機系統(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 解決死鎖的三種方法：死鎖的預防、避開、檢測與恢復。 死鎖預防的基本思想和可行的解決方法 1. 死鎖預防的基本思想：打破產生死鎖的四個必要條件的一個

27、或幾個。2. 預防死鎖的策略：資源預先安排策略、資源有序安排策略。 1) 資源預先安排策略：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足，則不安排任何資源，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。什么是進程的平安序列，死鎖與平安序列的關系 1. 平安序列的定義：所謂系統(tǒng)是平安的，是指系統(tǒng)中的全部進程能夠依據某一種次序安排資源，并且依次地運行完畢，這種進程序列P1，P2，Pn就是平安序列。2. 平安序列P1，P2，Pn是這樣組成的：若對于每一個進程Pi(1

28、in)，它需要的附加資源可以被系統(tǒng)中當前可用資源加上全部進程Pj(j<i)d當前占有資源之和所滿足，則P1，P2，Pn為一個平安序列。3. 平安序列與死鎖的關系：雖然存在平安序列肯定不會有死鎖發(fā)生，但是系統(tǒng)進入擔憂全狀態(tài)（四個死鎖的必要條件同時發(fā)生）也未必會產生死鎖，當然，產生死鎖后，系統(tǒng)肯定處于擔憂全狀態(tài)。死鎖的避開與銀行家算法 1. 避開死鎖的方法：銀行家算法。 . 銀行家算法的基本思想：安排資源之前，推斷系統(tǒng)是否是平安的；若是，才安排。死鎖檢測1. 死鎖的檢測算法：是當進程進行資源懇求時檢查并發(fā)進程組是否構成資源的懇求和占用環(huán)路。假如不存在這一環(huán)路，則系統(tǒng)中肯定沒有死鎖。 2. 總

29、之：假如資源安排圖中不存在環(huán)路，則系統(tǒng)不存在死鎖；反之假如資源安排圖中存在環(huán)路，則系統(tǒng)可能存在死鎖，也可能不存在死鎖。 死鎖的恢復 1. 死鎖的恢復思想：一旦在死鎖檢測時發(fā)覺死鎖，就要消退死鎖，使系統(tǒng)從死鎖中恢復過來。2. 死鎖的恢復方法：1) 系統(tǒng)重新啟動2) 撤消進程、剝奪資源 第四章 存儲器管理 <>存儲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：生成目標文件 3). 連接階段：生成可執(zhí)行文件4). 裝入階段：重定位，裝入內存5). 運行階段：得到結果 存儲器管理的功能 存儲器管理的功能：內存安排、地址映射、內存愛護、內存擴充。 存儲器有關概

30、念 1). 規(guī)律地址：用戶程序經編譯之后的每個目標模塊都以0為基地址挨次編址。2). 物理地址：內存中各物理單元的地址是從統(tǒng)一的基地址挨次編址。3). 重定位：把規(guī)律地址轉變?yōu)閮却娴奈锢淼刂返倪^程。4). 靜態(tài)重定位：是在目標程序裝入內存時，由裝入程序對目標程序中的指令和數據的地址進行修改，即把程序的規(guī)律地址都改成實際的內存地址。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，每次訪問內存之間進行重定位，這種變換是靠硬件地址變換機構實現的。 6). 碎片：內存中容量太小、無法被利用的小分區(qū)。存儲管理基本技術 三種基本的存儲管理技術：分區(qū)法、可重定位分區(qū)法和對換技術1. 分區(qū)法

31、：把內存劃分成若干分區(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、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：管理方式簡潔。缺點：內存空間利用率低。2) 動態(tài)分區(qū)法：分區(qū)大小和個數依作業(yè)狀況而定；作業(yè)進入內存時才建分區(qū)。優(yōu)點：按需安排內存缺點：產生大量碎片。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：作業(yè)（或進程）在內存和磁盤之間交換，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）。虛擬存儲器 1. 虛擬存儲器：是由操作系統(tǒng)

32、供應的一個假想的特大存儲器 2. 虛擬存儲器的基本特征： 1) 虛擬擴充：不是物理上，而是規(guī)律上擴充了內存容量 2) 部分裝入：每個作業(yè)不是全部一次性地裝入內存，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據要分成多次調入內存3. 虛擬存儲器受到的限制： 1) 指令中表示地址的字長 2) 外存的容量 分頁存儲管理技術 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)律地址表示：（如，頁面大小為1K） 4) 內存安排原則：以塊為單位，規(guī)律上相鄰的頁可以安排在不相鄰的內存塊中。5) 頁表：實現從

33、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，內存分塊，頁與塊大小相同； 2) 作業(yè)部分裝入內存。3) 作業(yè)所占的各塊不連續(xù)。4) 硬件通過頁表生成訪內地址。5) 若缺頁，進行缺頁中斷處理，換入內存。 6) 利用快表可加速地址轉換。分段存儲管理技術 1. 分段的概念 1) 規(guī)律空間分段：段是信息的規(guī)律單位，每段對應一個相應的程序模塊，有完整的規(guī)律意義。2) 程序的地址結構： 規(guī)律地址表示：（二維的地址空間）3116150    3) 內存安排：內存以段為單位進行安排，每個段單獨占用一塊連續(xù)的內存分區(qū)

34、。4) 段表：實現每個規(guī)律段到物理內存中分區(qū)位置的映射 5) 地址轉換：見圖 P126 4-23 2. 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）：將最先進入內存的頁換出內存。 例如 內存塊數量為3時，接受FIFO頁面置換算法，下面頁面走向狀況下，缺頁次數是多少？70120304230321201701 777222444000777000333222111001110003332221  缺頁次數=14次 2. 最佳置換法（OPT）：將將來

35、不再被使用或是最遠的將來才被訪問的頁 例如 內存塊數量為3時，接受OPT頁面置換算法，下面頁面走向狀況下，缺頁次數是多少？ 70120304230321201701777222227000040001133311 缺頁次數=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存。例如 內存塊數量為3時，接受LRU頁面置換算法，下面頁面走向狀況下，缺頁次數是多少？70120304230321201701777224440111000000333001133222227 缺頁次數=12次 4. 最近未使用置換法（NUR）：是LRU近似方法，比較簡潔實現，開銷也比較小

36、。實現方法：在存儲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。當某一頁被訪問時，由硬件將該位置1。需要淘汰一頁時，把該位為0的頁淘汰出去，由于最近一段時間里它未被訪問過。第五章 設備管理 設備分類及設備標識1. 設備分類1) 存儲設備（外存、幫助存儲器）：用于存儲信息的設備 2) 輸入/輸出設備：用于輸入/輸出信息的設備 2. 設備標識. 3) 設備確定號：系統(tǒng)為設備指定的唯一代號 4) 設備相對號：用戶自己規(guī)定的設備序號 引入緩沖的目的和緩沖區(qū)的設置方式 1. 引入緩沖區(qū)的目的 1) 緩和CPU與外設間速度不匹配的沖突 2) 提高CPU與外設之間的并行性 3) 削減對CPU

37、的中斷次數 2. 緩沖區(qū)的設置方式 1) 單緩沖：當數據到達率與離去率相差很大時，可接受單緩沖方式。2) 雙緩沖：當信息輸入和輸出率相同（或相差不大）時，可利用雙緩沖區(qū)，實現兩者的并行。3) 多緩沖：對于陣發(fā)性的輸入、輸出，為了解決速度不匹配問題，可以設立多個緩沖區(qū)。設備管理的目標設備管理的目標：使用便利、與設備無關、效率高、管理統(tǒng)一。設備管理功能 1. 監(jiān)視設備狀態(tài)：記住宅有設備、把握器和通道的狀態(tài)，以便有效的調度和使用它們。2. 進行設備安排：依據設備的類型和系統(tǒng)中接受的安排算法，實施設備安排。這一功能由設備安排程序完成。3. 完成I/O操作：通常完成這一部分功能的程序叫做設備驅動程序。系

38、統(tǒng)依據用戶的要求調用具體的設備驅動程序，啟動相應的設備，進行I/O操作；并且處理來自設備的中斷。操作系統(tǒng)中每類設備都有自己的設備驅動程序。4. 緩沖管理與地址轉換：由于外設與主機間的速度差異，大多數I/O操作都涉及到緩沖區(qū)。因此系統(tǒng)應對緩沖區(qū)進行管理。此外，用戶程序應與實際使用的物理設備無關，這就需要將用戶在程序中使用的規(guī)律設備轉換成物理設備的地址。常用設備安排技術 1. 依據設備的使用性質，可將設備分成：獨占設備、共享設備和虛擬設備1) 獨占設備：不能共享的設備，即：在一段時間內，該設備只允許一個進程獨占。如打印機。2) 共享設備：可由若干個進程同時共享的設備。如磁盤機。3) 虛擬設備：是利

39、用某種技術把獨占設備改造成可由多個進程共享的設備。2. 針對三種設備接受三種安排技術：獨占安排、共享安排和虛擬安排。 1) 獨占安排技術：是把獨占設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：通常適用于高速、大容量的直接存取存儲設備。由多個進程共享一臺設備，每個進程只用其中的一部分。3) 虛擬安排技術：利用共享設備去模擬獨占設備，從而使獨占設備成為可共享的、快速I/O的設備。實現虛擬安排的最出名的技術是SPOOLing技術，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IO懇求；2. 系統(tǒng)接受這個IO懇求；3. 轉去執(zhí)行操作系統(tǒng)的核心程序；4. 設備驅動程序具體完成IO操作；5. IO完成后，系統(tǒng)進行IO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：是被命名的數據的集合體。2文件系統(tǒng)：就是操作系統(tǒng)中負責操縱和管理文件的一整套設施，它實現文件的共享和愛護，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、數據或正文的字符串構成。包括一般用戶建立的源程序文件、數據文件、目標代碼文