1、操作系统复习重点第1章 操作系统引论1、操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充2、操作系统是系统软件3、操作系统的目标： (1)有效性：提高系统资源利用率，提高系统的吞吐率 设计操作系统最重要的两个目标 (2)方便性 (3)可扩充性 (4)开放性4、操作系统作用：用户与计算机硬件系统之间的接口、计算机系统资源的管理者5、用户使用计算机的方式：命令方式、系统调用方式、图形窗口方式6、计算机资源分类：处理器、存储器、I/O设备、信息（数据和程序）7、操作系统是铺设在计算机硬件上的多层系统软件8、 操作系统的发展： (1)无操作系统的计算机系统a.人工操作方式：用户独占全机
2、、CPU等待人工操作b.脱机输入/输出方式：减少了CPU的空闲时间、提高了I/O速度 (2)单道批处理系统：系统对作业的处理是成批进行的，且在内存中始终只保持一道作业a.自动性 b.顺序性 c.单道性 (3)多道批处理系统：提高CPU利用率、提高内存和I/O设备利用率、增加系统吞吐量 a.多道性 b.无序性 c.调度性 (4)分时系统：在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通 过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。a.多路性 b.独立性 c.及时性 d.交互性 (5)实时系统 a.多路性 b.独立性 c.及时性 d.交互性 e.可靠性9、操作系统定义：操
3、作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。10、微机操作系统 (1)单用户单任务操作系统：CP/M、MS-DOS (2)单用户多任务操作系统：Windows (3)多用户多任务操作系统：UNIX OS11、操作系统的基本特性：并发性、共享性、虚拟性、异步性12、并行性：两个或多个事件在同一时刻发生并发性：两个或多个事件在同一时间间隔内发生 单处理机宏观上多个程序同时运行，微观上分时地交替执行 多处理机多处理机并行执行13、进程：进程是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，它是由一组机器指令、 数据和堆栈等组成的，是一个能独立运行
4、的活动实体14、程序、进程、线程 一个运行着的程序至少拥有一个进程，一个进程至少拥有一个线程 (1)程序与进程a.程序是一组指令的有序集合，不能独立运行，是一个静态实体b.进程是运行着的程序，是程序在某数据集上的执行，有自己的生命周期，是动态实体c.一个进程只对应一个程序，一个程序可以对应多个进程，也可以不对应进程（未执行） (2)进程与线程a.进程是在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，线程是进程的一个实体，是 可以独立运行和独立调度的基本单位。b.线程基本上不拥有系统资源，同一进程内多个线程共享其资源。c.线程比进程小，调度开销小，同一进程中多个线程可以并发执行，多线程程序并发度 更
5、高。d.线程不能单独执行，必须组成进程，一个进程至少有一个主线程。15、共享性 (1)互斥共享方式互斥共享：当一个进程访问完并释放该资源后，才允许另一进程进行访问。临界资源：在一段时间内只允许一个进程访问的资源。也叫独占资源。 (2)同时访问方式同时访问：允许在一段时间内多个进程同时访问。宏观“同时”，微观往往交替。16、并发和共享是操作系统的两个最基本的特征17、虚拟技术：通过某种技术，把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。 (1)时分复用技术 某物理设备对应N个虚拟的逻辑设备，每台虚拟设备的平均速度=物理设备速度的1/N (2)空分复用技术 某物理设备对应N个虚拟的逻辑设备，每台虚拟设备
6、的平均空间S2 (1)P1: S1; signal(S); (2)P2: wait(S); S2;36、整数型信号量 function Wait ( var S: integer ) Begin while ( S = 0 ) do no_op(); S := S-1; End function Signal( var S : integer ) Begin S := S+1; End37、记录型信号量 type semaphore = record value: integer ; / 资源数量 L: list of process ; / 阻塞进程队列 end function wait
7、( var S ：Semaphore ) Begin S.value := S.value-1; if ( S.value 0 ) then block (S.L); End function signal(var S ：Semaphore ) Begin S.value := S.value+1; if ( S.value =0: 资源数量n S.value中级调度作业调度11、在分时系统中，通常仅设置进程调度12、周转时间：从作业提交给系统开始，到作业完成为止的时间间隔。包括：作业在后备队列的等待时间、进程在就绪队列的等待时间、进程在CPU 上的执行时间、进程等待I/O操作时间。13、平均
8、周转时间和平均带权周转时间14、先来先服务调度算法（FCFS）：有利于长作业，不利于短作业；有利于CPU繁忙型作 业，不利于I/O繁忙型作业。（作业调度、进程调度）15、短作业（进程）优先算法（SJF/SPF）：能够有效降低作业的平均等待时间，有利于短作业，不利于长作业。（作业调度、进程调度）16、高优先权优先算法（FPF）（作业调度）：非抢占式、抢占式17、优先权的类型 (1)静态优先权：在创建进程时确定，且在进程的整个运行期间保持不变 (2)动态优先权：在创建进程时所赋予的优先权，是可以随进程的推进或随其等待时间的 增加而改变的。18、高响应比优先算法（作业调度）优先权=（等待时间+要求服
9、务时间）/ 要求服务时间 = 1 +（等待时间 / 要求服务时间）响应比=（等待时间+要求服务时间）/ 要求服务时间 = 响应时间 / 要求服务时间 (1)等待时间相同短进程优先 (2)要求服务时间相同先来先服务 (3)避免长作业不公平19、在分时系统中，为了保证能及时响应用户的请求，必须采用基于时间片的轮转式进程调度算法。（作业调度、进程调度）20、时间片大小的确定：时间片略大于一次典型的交互所需要的时间21、多级反馈队列调度算法最好的进程调度算法 22、实现实时调度的基本条件： 对于m 个实时任务，处理时间为C i , 周期时间为P i 23、最早截止时间优先算法（EDF）任务的截止时间越
10、早，其优先级越高24、最低松弛度优先算法（LLF）任务的紧急程度愈高，为该任务所赋予的优先级就愈高，以使之优先执行。主要用于可抢占调度方式中。A的松弛度=必须完成的时间 其本身的运行时间 当前时间注意：任务必须进入周期后才能参与2、处理机死锁 1、死锁：是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持 状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。2、死锁的原因：竞争非剥夺性资源、进程推进顺序不当3、产生死锁的必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件4、处理死锁的方式： (1)预防死锁：破坏产生死锁的四个条件中的一个或几个 (2)避免死锁：在资源的动态
11、分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态 (3)检测死锁：允许发生死锁。及时检测出死锁的发生并清除死锁。 (4)解除死锁：撤销或挂起一些进程，一边回收一些资源，再将这些资源分配给阻塞进程。5、预防死锁和避免死锁这两种方法实质上都是通过施加某些限制条件，来预防发生死锁。 两者的主要差别在于：为预防死锁所施加的限制条件较为严格，这往往会影响进程的并 发执行；而为避免死锁所施加的限制条件则较为宽松，这给进程的运行提供了较宽松的 环境，有利于进程的并发执行。6、预防死锁 (1)保证“互斥条件” (2)摒弃“请求和保持条件”：所有进程在开始运行之前，都必须一次性的申请全部资源。 (3)摒弃“不剥夺
12、条件”：进程逐个对资源提出请求，当一个已经保持了某些资源的进程， 再提出新的资源请求而不能立即得到满足是，必须释放它已经保 持了的所有资源，待以后需要时再重新申请。 (4)摒弃“环路等待条件”：所有进程对资源的请求必须严格按照资源序号递增的次序提出。7、系统处于安全状态，不会死锁；系统处于不安全状态，可能死锁；系统在安全状态与不 安全状态之间不断转换。8、避免死锁的实质在于：系统在进行资源分配时，如何使系统不进入不安全状态。9、利用银行家算法避免死锁10、死锁与阻塞的区别：死锁的进程处于阻塞状态，但仅依靠自己，无法继续运行。11、S为死锁的充分条件是：当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的
13、第4章 存储器管理1、主存用于保存进程运行时的程序和数据，CPU的控制部件只能从主存储器中取得指令和 数据。2、主存储器的访问速度远低于CPU执行指令的速度，为缓和这一矛盾，引入寄存器和高速 缓存。3、用户源程序可执行程序：编译、链接、装入4、程序的装入 (1)绝对装入方式：编程时直接确定内存地址。只适用于单道程序环境，逻辑地址与实际 内存地址相同，不用修改数据和程序的地址。 (2)可重定位装入方式：虚拟技术，编程时使用逻辑地址，运行时使用物理地址，装入时进行地址重定位。适用于多道程序环境，又称静态地址重定位。不允许程序运行时在内存中移动位置。软件完成。 (3)动态运行时装入方式：编程时使用逻辑地址，运行时使用物理地址，运行时进行地址重定位。又称静态地址重定位，装入内存后的所有地址仍是相对地址，地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。硬件支持，软件结合完成。5、程序的链接 (1)静态链接：编程时，链接所有模块n(2)装入时动态链接：装入时，链接所有模块n(3)运行时动态链接：运行时，根据需要链接模块6、连续分配方式：为程序分配一段连续存储空间。 离散分配方式：为程序分配若干段连续的存储空间。7、连续分配方式：单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配、动态重定位分区分配8、单一连续分配存储管理 单
