操作系统总结河南理工大学网路专业.doc

操作系统1.31并行与并发的区别：并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生，而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生P16理解主要实现资源共享的方式（互斥共享方式、同时访问方式）1.3.3什么是虚拟操作系统中的所谓“虚拟”，是只通过某种技术吧一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。P18知道什么是进程的异步性进程是一人么不可预知的速度向前推进的，此即进程的异步性。P34程序的顺序执行及其特征（三个知道是什么）程序的顺序执行的特征：顺序性、封闭性、可再现性P37程序并发执行时的特征间断性、失去封闭性、不可再现性2.1.4进程的特征与状态1）结构特征：进程实体=程序段+相关数据段+PCB（进程控制块）2）动态性：“由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡”3）并发性：这是指多个进程实体同存于内存中，且能在一段时间内同时运行。4）独立性：指进程是一个能独立运行，独立分配资源和独立接受调度的基本单位。5）异步性：进程在按各自独立的、不可预知的速度向前推进，或说进程实体安异步方式运行。P39进程的三种基本状态（异步性要了解，了解什么情况下进行到了这些状态、定义、相互之间的转换能画出2-5,2-6，2-7,2-8）P41进程控制块1、进程控制块的作用（1） 是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息。进程控制块的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其他进程并发执行的进程。当（2） 系统创建一个新进程时，就为它创建一个新进程时，就为它建立了一个PCB；进程结束时又回收其PCB，进程于是也随之消亡。2、进程控制块中的信息（进程标识符、内部标识符、外部标识符）P43进程控制的特征，特点，作用，区别 进程控制一般是由OS的内核中的原语来实现的。原语是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一个过程。所谓原子操作，是只一个操作中的所以动作要么全做，要么全不做。原子操作在管态下执行，常驻内存。P46进程的阻塞与唤醒 进程的挂起与激活 （看要点）P48进程同步的基本概念1、两种形式的制约关系（理解，必要记清楚）（1） 间接相互制约关系。所谓间接相互制约关系即源于这种资源共享，eg打印机打印文件。（2） 直接相互制约关系。这种制约主要源于进程间的合作。2、临界资源（知道什么是临界资源就行了，必须弄明白）Eg:打印机，磁带，诸进程间应采取互斥方式，实现丢这种资源的共享。3、临界区（必须知道）进程中访问临界资源的那段代码成为临界区。P51信号量机制（必须知道）【整型信号量、记录性信号量、二者区别】P55管程的定义，是什么，那部分组成？1、管程的定义：一组相关的数据结构和过程一并称为管程。Hansan的定义：一个管程定义了一个数据结构和能为并发进程在该数据结构上所执行的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。2、管程是什么：代表共享资源的数据结构，以及由对该共享数据结构实时操作的一组过程所组成的资源管理程序，共同构成了一个操作系统的资源管理模块，我们称之为管程。3、哪4部分组成：管程的名称局部与管城内部的共享数据结构说明对该数据结构进行操作的一组过程对局部于管程内部的共享数据设置初始值的语句。P65进程通信三种类型（要知道，要不仅知道名字）共享存储器系统 消息传递系统 管道通信P71线程（为什么引入，线程与进程的比较）1、为什么引入线程？为了减少程序在并发执行时所付出的空间开销，使OS具有更好的并发性。2、线程与进程的比较调度（在统一进程中，线程的切换不会引起进程的切换，但从一个进程中的线程切换到另一个进程中的线程时，将会引起进程的切换）并发性（进程与线程都可以并发执行）拥有资源（进程可以拥有资源，是系统中拥有资源第一个基本单位。一般，线程自己不用有系统资源，但是他可以访问其隶属进程的资源。）系统开销（就代价而言。进程远高于线程）P75互斥锁是一种比较简单的、用于实现线程间对资源互斥访问的机制。有两种状态，开锁，关锁。第三章3.1处理机调度的三个层次（三个层次，进程调度两种方式）1、三个层次：高级调度（作业调度或长程调度），低级调度（进程调度或短程调度），中级调度（为了提高内存利用率和系统吞吐量）2、进程调度两种方式：1）非抢占方式【可能引起进程调度的因素：（1）正在执行的进程执行完毕，或因某事件不能继续执行（2）执行中的进程提出I/O请求（3）执行了waitblocksignal等原语 】2）抢占方式【允许调度程序根据某种原则，暂停某个正在执行的进程，将已分配给该进程的处理机重新分配给另一进程。 抢占原则有：优先权原则； 短作业优先原则； 时间片原则。】 P90选择调度方式和调度算法的若干准则1、面相用户的准则（都是什么，定义，计算带权平均计算）（1）周转时间短（评价批处理系统的准则之一）周转时间：是指从作业被提交给系统开始，到作业完成这段时间间隔。计算：P90（平均，带权平均）（2）响应时间快（评价分时系统的准则之一）响应时间：是从用户通过键盘提交一个请求开始，到系统首次产生响应为止的时间。（3）截止时间的保证（评价实时系统的准则之一）截止时间：是指某任务必须开始执行的最迟时间，或必须完成的最迟时间。（4）优先权准则在批处理、分时和实时系统中选择调度算法时，都可以遵循优先权准则，以便让某些紧急的作业能得到及时处理。在要求严格的场合，往往还须选择抢占式调度方式2、面型系统的准则（要明白什么是吞吐量）（1）系统吞吐量高吞吐量：单位时间内系统所完成的作业数（2）处理机利用率好 【调度方式和算法对处理机的利用率起着十分重要的作用 】（3）各类资源的均衡利用【对于单用户微机或某些实时系统，该准则并不重要 】P103产生死锁的原因被必要条件（包括对死锁的定义）死锁(deadLock)定义多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵局状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。产生死锁的原因可归结为两点： 【1】竞争资源 【2】进程间推进顺序非法产生死锁的四个必要条件： 互斥条件：进程对所分配到的资源进行排他性使用 请求和保持条件：进程提出了新的资源请求，但又对自己已获得的资源保持不放 不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺 环路等待条件：发生死锁时，存在进程-资源的等待链P1063.6预防死锁的方法（全看）【可归结为四种：预防死锁（.）、避免死锁()、检测死锁、解除死锁】P113死锁定理死锁定理：系统为死锁状态的充要条件是：当且仅当该状态的资源分配图是不可完全简化的。第四章P119程序的装入方式（三种都是什么时候装入的，重定位、静态重定位定义）将程序(模块)装入内存时，可以有三种方式：1. 绝对装入方式（只适用于单道环境）在编译(或汇编)时，如果知道程序将驻留在内存的什么位置，那么，编译程序将产生绝对地址的代码。2. 可重定位装入方式(静态重定位方式)在多道程序环境下，目标模块的起始地址通常是从0开始的，程序中的其它地址都是相对于起始地址计算的。此时应采用可重定位装入方式，根据内存的当前情况，将装入模块装入到适当位置在装入时，对目标程序中的指令和数据的地址作必要的修改重定位，即将逻辑地址改为绝对地址。地址变换在装入时一次完成，静态重定位。3. 动态运行时装入方式在把装入模块装入内存时，并不立即把装入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行动态重定位。P121程序的链接根据链接时间的不同，可把链接分成如下三种： 静态链接。在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。 装入时动态链接。这是指将用户源程序编译得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的链接方式。 运行时动态链接。这是指对某些目标模块，是在程序执行中需要该目标(模块)时，才对它进行链接。P1224.3.2固定分区分配4.3.3动态分区分配（分区分配算法原理，回收内存找插入点，怎么合并）4.3.6可重定位分区分配（动态重定位的实现）图可重定位分区分配【是辅助手段，用来解决外部碎片的】通过移动内存中作业的位置，以把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区的方法，称为“拼接”或“紧凑” 物理地址 = 逻辑地址 + 基址寄存器中的地址值分区分配算法原理：举例说明P131页面与页表，地址变换机构（什么是页面与页表、什么是具有快表的地址变换机构，效果，都要看透）v 页面：将逻辑地址空间分成若干大小相等的片，称为页面或页(page)。页号从0开始。（若逻辑地址为A,页面大小为L,则页号P和页内地址d可按下式求得：P=int(A/L) ，d=A mod L ） 页表：系统为每个进程建立一张页表，记录了相应页在内存中对应的物理块号，实现从页号到物理块号的地址映射。地址变换机构：（实际上只是将逻辑地址中的页号，转换诶内存中的物理块号，地质变化任务是借助页表来实现的。）P135基本分段存储管理方式（分段的基本原理，看看就行）P139可重入代码可重入代码，又称为“纯代码”，是一种允许多个进程同时访问的代码。可重入代码在执行中不允许有任何改变。P141虚拟存储器的基本概念（都是）P145请求分页中的硬件支持P147内存分配策略和分配算法（大概看一下就行）P149页面置换算法第五章P164I/O通道（知道什么是I/O通道就行）I/O系统是用于实现数据的输入、输出及数据存储的系统。P167I/O控制方式（重点）P1815.4.3设备驱动程序（理解）P191磁盘性能描述P197磁盘高速缓存（什么是磁盘高速缓存）磁盘高速缓存，并非通常意义下的内存和CPU之间所增设的一个小容量高速存储器，而是指利用内存中的存储空间来暂存从磁盘中读出的一系列盘块中的信息。因此，磁盘高速缓存是一组逻辑上属于磁盘，物理上是驻留在内存中的盘块。P199提高磁盘I/O速度的其他方法（了解方式）除采用磁盘高速缓存外，其它方法有： 提前读、延迟写、优化物理块的分布、虚拟盘等。第六章P203数据项，记录，文件1、数据项：是最低阶的数据组织形式，可分为基本数据项（姓名，学号）和组合数据项（学号/30211、姓名/旺旺）2、记录：一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。3、文件：由创建者所定义的，具有文件名的一组相关元素的集合，可分为 有结构文件：由若干相关记录组成。记录式文件 无结构文件：被看成字符流。流式文件P207文件的“打开”和“关闭”操作（是什么）打开文件是指系统将指明文件的属性（包括该文件在外存上的物理位置）从外存拷贝到内存打开文件表的一个表目中，并将该表目的编号