1、精品操作系統（OperatingSystem）復習要點弟一早感謝下載載操作系統：計算機系統中的一組系統軟件，由它統一管理計算機系統的各種資源并合理組織計算機的工作流程，方便用戶使用。具有管理和服務功能操作系統的特征：并發性，共享性，隨機性，可重構性，虛擬性。并發是指計算機系統中同時存在多個程序，宏觀上看，這些程序是同時向前推進的。共享性：批操作系統程序與多個用戶程序共用系統中的各種資源虛擬性：物理實體轉化為若干邏輯上的對應物。操作系統的功能：1,進程管理；2,存儲管理；3,文件管理；4,作業管理；5,設備管理；6,其他功能（系統安全，網絡通信）。傳統OS中，進程是系統調度的最小單位，是程序的一

2、次執行；而現代OS中則是線程，是程序一次相對獨立的執行過程。操作系統的發展歷史1,手工操作：穿孔卡片2,監督程序早期批處理：計算機高級語言出現，單道批處理單道批處理：串行執行作業中，由監督程序識別一個作業，進行處理后再取下一個作業的自動定序處理方式3,多道批處理系統一一現代意義上的操作系統弟作業的定義：用戶要求計算機系統處理的一個計算問題。（或參考“小結”）作業的兩種控制方式1,批處理：操作系統按各作業的作業控制說明書的要求，分別控制相應的作業按指定步驟執行。2,交互：在作業執行過程中，操作系統與用戶之間不斷交互作用。作業調度：從后備作業隊列中選取某個作業投入主存參與多道運行。調度算法原則：盡

3、可能運行更多的作業，優先考慮短作業；使處理機保持繁忙，優先考慮計算量大的作業；使I/O設備保持繁忙，優先考慮I/O繁忙的作業；對所有的作業都是公平合理的。選擇原則：選擇的調度算法與系統的整體設計目標一致；注意系統資源的均衡使用，使I/O作業與CPU作業搭配合理；作業應該在規定時間內完成，能縮短作業周轉時間。多道批處理：允許多個程序同時存在于主存之中，由中央處理機以切換方式為之服務，使得多個程序可以同時”執行。操作系統分類：批處理OS,分時OS,實時OS,嵌入式OS,個人計算機OS,網絡OS,分布式OS,智能卡OS。操作系統類型：批處理OS,分時OS,實時OS,網絡OS,分布式OS。分時系統：支

4、持多個終端用戶共享一個計算機系統而互不干擾，能實現人機交互的系統。特點：支持多用戶，具有同時性、獨立性、及時性、交互性。實時系統：使計算機系統接收到外部信號后及時進行處理，并且在嚴格的規定時間內處理結束、再給出反饋信號的系統。特點：及時響應，快速處理，安全可靠。宏觀和微觀兩個發展方向：網絡OS、分布式OS（大型系統）、嵌入式OS（微機）研究操作系統的幾種視角：軟件的視角、用戶接口、資源管理、虛擬機、服務提供者視角早調度性能的衡量一一周轉時間、平均周轉時間、帶權周轉時間、平均帶權周轉時間周轉時間=完成時間一提交時間；運行時間=完成時間一開始時間；帶權周轉時間=周轉時間+運行時間；響應比=1+等待

5、時間+運行時間調度算法：（注意：一律以小時為單位）FCFS:按到達先后順序執行;短作業優先法：按運行時間最短優先;響應比優先法：按響應比最高的作業優先,注意每執行完一次作業計算一次響應比。交互式作業的管理一接口（操作控制命令菜單技術窗口技術）：字符（命令行）、菜單、圖形用戶和操作系統之間的接口：程序一級接口作業控制一級接口P42中的第二題（應用題），必做。AfV*弟二早進程的定義：具有獨立功能的并行程序一次執行過程進程和程序的區別與聯系:區別：程序是指令的有序集合，靜態；進程是程序的一次運行活動，動態；進程是一個獨立運行單位，共享資源的實體，能并發執行；而程序不能。聯系：一個程序對應多個進程，

6、一個進程至少對應一段程序；靜態地觀察進程，與程序一樣都由指令集和數據構成。進程的特征：動態性、并行性、獨立性，異步性，結構性。進程控制塊（PCB）:管理和控制進程 進程標識符 現行狀態 CPU狀態保護區 進程程序起始地址 資源清單 進程優先數 隊列指針或隊列表進程的互斥：進程對某一資源進行請求時，當且僅當只許一個使用。進程的同步：異步環境下，一組并發進程因直接制約而互相發送消息，進行互相合作，互相等待，使得各進程在時間上先后次序的過程。臨界區：訪問臨界資源的那段程序臨界資源：一次僅供允許一個進程使用的資源臨界區的調度原則：互斥訪問，空閑讓進，忙則等待，有限等待，讓權等待信號量和P、V操作:P（

7、S）：每執行一次，申請一次單位資源。S：=S+1SR,繼續執行；S<0,阻塞。 （S）：每執行一次，釋放一個單位資源。S：=S-1S>0:繼續執行；S<0,從信號量的等待隊列中移出一個進程賦予其就緒狀態。讀者和寫者問題：beginS,Sr,Semaphore;rc:integer;S:=1;Sr:=1;/S是判斷寫者，Sr是判斷讀寫權利Rc:=0;/判斷讀者是否存在cobeginPROCESSread門(i=1,2,)BeginP(Sr);rc:=rc+1;ifrc=1thenP(S);V(Sr);readfileF;進程和線程的區別：線程是進程內一個可獨立執行的子任務，基本

8、上不擁有或少量擁有資源。進程的狀態：就緒狀態，自由狀態(執行狀態和阻塞狀態)狀態轉換：.原因是自身的推進和外界條件的變化。執行-阻塞：某一事件的請求執行；阻塞-就緒：事件結束，等待調度；就緒-執行：處理機分配進程。P(Sr);rc:=rc1;ifrc=0thenV(S);V(Sr);end;PROCESSWriterj(j=1,2,)beginP(S);writefileF;V(S);end;coend;end;生產者和消費者問題:beginsemaphore,mutex,empty,full;mutex:=1,empty:=n,full:=0;cobeginproducer:beginL1:

9、producenextmessage;P(empty);P(mutex);Addtobuffer;V(mutex);V(full);GotoL1;consumer:beginL2:P(empty);P(mutex);Takefrombuffer;V(mutex);V(full);Consumeproduct;GotoL2;End;coend;End;進程調度引起調度的原因：正在執行的進程執行完畢執行中進程阻塞自己，進行等待狀態執行中進程提出I/O請求后被阻塞執行中進程執行了某種原語操作而阻塞在分時系統中，分配給該進程運行時間片已用完在執行完系統調用，當系統程序返回用戶進程時，可認為系統進程執行

10、完畢，可調度選擇新一個用戶進程執行可剝奪方式下，就緒隊列中，某進程優先級高于當前執行進程調度算法：FCFS、短進程優先、最高優先級優先（剩余作業最短優先、高響應比者優先）、輪轉法（簡單輪轉，可變時間輪轉，多隊列輪轉）態。引起死鎖的原因：當進程提出資源請求時，而系統中多道程序共享的系統資源不足；進程推進順序非法。兩種資源：永久性資源：可供進程重復使用的資源消耗性資源：由某個進程產生而由另一個進程消耗的資源死鎖產生的四個必要條件：互斥條件請求和保持條件不剝（只要死鎖，4個同時成立）奪條件循環等待條件死鎖的解決：預防、檢測和恢復死鎖定理：當且僅當當前狀態的進程資源圖是不可完全化簡。死鎖的解除：資源剝

11、奪法撤銷進程法死鎖的定義：計算機系統和進程所處的一種狀態，當某進程提出資源請求后，使得若干進程在無外力作用下永遠不能繼續前進的狀第四章最佳適應： 按作業要求選擇一個能滿足作業要求的最小最合適的空閑區最壞適應： 以最大空閑區進行分配作業基址寄存器：存放作業所占分區的起始地址限長寄存器：存放作業所占分區長充度可重定位分區分配原理（消除碎片） ： 移動所有已分配區的內容，使原來不連續的若干個小的空閑區合并成一個較大的空閑區， 以存放更多作業。多重分區分配管理，不僅部分解決了零頭，而且也便于諸作業共享 使用公共的子程序和數據。? 換算法則頁（段 ）內位移 =邏輯地址 %頁（段）長= 邏輯地址該頁（段）

12、首地址塊（段）起始地址=塊（段）號X塊（段）長如題無說明，頁長= 塊長頁面頁號 = 邏輯地址 / 頁長分頁存儲管理實現原理：保持頁面在邏輯上的連續性情況下，分頁存儲器把一個作業存放到若干個不相鄰的大小相等的分區中。地址映射：絕對地址=塊號X塊長十頁內位移虛存管理技術請求頁式管理原理：當地扯映射機構遇到一個具有狀態為 N 的頁時，便產生一存儲管理的目的和功能：對主存空間進行分配和管理提高主存的利用率“擴充”主存容量實現地址的變換存儲分配：直接方式：編譯時，直接使用實際的存儲器地址靜態分配：裝入內存時直接確定主存中的相對位置動態分配：靜態分配后，允許浮動和臨時申請附加空間重定位：邏輯地址和物理地址

13、邏輯地址：目標模塊的地址物理地址（絕對地址）：單位編號靜態重定位：裝入作業時，把作業中的指令地址和數據地址全部轉換成絕對址址動態重定位：在程序執行過程中，當訪問指令或數據時才進行的地址變換方法實存管理技術（重）固定式分區：在處理作業之前把存儲器劃分成若干個確定個數的分區，每個分區大小不變。優點：硬件支持小，不受某個作業干擾或破壞系統和其他作業缺點：多個作業共享時，區內零頭過多，空間嚴重浪費可變式分區原理：在作業執行之前不建立分區，而在處理作業中進行，其大小根據需求而改變。優點：主存利用率高，更好適應多作業共享。缺點：檢查、回收分區次數高計算量過大；需要大量的空表目登記占用分區和空閑區可變式分區

14、的管理算法：首次適應：系統順序查找空閑表，把作業裝入最先能滿足要求的空閑區個缺頁中斷，請求操作系統裝入所需的頁，調整頁面映象表，然后重啟該指令優點：不必將地扯空間限定在主存物理空間范圍內；有效解決碎片問題，利于多道程序執行。缺點：管理復雜，易因置換算法不當產生抖動頁面置換算法（重）：先進先出算法，最近最久未用頁面算法分段存儲管理原理：系統為每個進程建立一個段表和一個段表控制寄存器，通過它們分段存儲進行管理。地址映射：絕對地扯=段起始地址+段內位移P132 第二題（計算題） 必做要求有相應硬件支持如果作業較多，也會有空間浪費第五章I/O設備的分類I/O類設備：以字節為單位進行數據交換。eg：打印機、掃描儀存儲類型設備：存儲程序和數據。eg:磁盤、磁帶、光盤網絡通信設備：交換、共享數據。eg:各種網絡接口，調制解調器I/O控制方式的發展：循環測試-程序中斷-DMA-通道技術通道的類型：字