操作系统的复习资料

第1章 ：操作系统概念：控制和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机系统的工作流程，方便用户使用计算机的程序集合操作系统使整个计算机系统实现 高度自动化、 高效率、高利用率、高可靠性操作系统是整个计算机系统的核心操作系统的五大功能：1） 处理机管理功能 2）存储器管理功能 3）设备管理功能4） 文件管理功能 5）操作系统与用户之间的接口第2章 ：1、今进程的三种状态1）就绪状态：进程获得出CPU之外的运行所必需的资源，一旦得到CPU控制权，立即可以运行 2） 执行状态：已获得运行所必需的资源，它的程序正在处理机上执行 3） 阻塞状态：进程正等待某一事件的发生而暂时停止执行。这时，即使CPU控制权也无法执行，该程序处于阻塞状态 进程的三种基本状态及其转换 进程的状态随着自身的推进和外界条件的变化而发生变化。2、进程的组成：进程=程序+数据+PCB（进程过程）进程定义：程序并发执行时间新的活动规律执行 暂停 执行3、原语：系统态下执行的某些具有特定功能的程序段（不可分割/不可中断）常用的进程控制原语： 1.创建原语 2.终止原语 3.阻塞原语 4.唤醒原语4、 进程的同步于互斥相关进程：指多个并发进程在逻辑上有某种联系无关进程：在逻辑上无任何联系直接作用：进程之间的相互关系是有意识的安排，直接作用只发生在相关进程（同步）间接作用：进程间要通过某种中介发生联系，是无意安排，可发生在相关进程也可发生在无关进程（互斥）进程的特征: 动态性 并发性 独立性 异步性 结构性两种形式的制约关系：1） 间接相互制约关系（互斥、竞争资源关系） 2）直接相互制约关系（同步关系）5、 信号量信号量是一个确定的二元数组(s，q)， s是一个具有非负初值的整型变量 q是一个初始状态为空的队列。 含义：s 资源实体或并发进程状态 s0 系统中当前可用资源数目 s飞抢占式优先权算法 2抢占式优先权调度算法 优先权类型： 进程类型 1.静态优先权 进程对资源的需求 用户要求2. 动态优先权进程调度的功能1. 记录进程的有关情况和状态特征2. 决定调度策略 优先调度原则 进程就绪队列按进程优先级高低排序 先来先服务原则 进程就绪队列按进程来到的先后次序排序采用平均周转时间和平均带权周转时间来衡量作业调度算法性能的好坏。 1. 周转时间 一个作业提交给计算机系统到该作业的结果返回给用户所需要的时间。 (1) 定义 周转时间=完成时间 提交时间 =运行时间 + 等待时间 (2) 意义 说明作业在系统中停留时间的长短。 (3)平均周转时间 t = 带权周转时间 (1) 定义 一个作业的周转时间与其运行时间的比值。 wi = 周转时间/运行时间 意义 说明作业i在系统中相对等待时间。 平均周转时间 t = 高响应比优先调度算法（优先级的变化） 优先权的变化规律可描述为： 由于等待时间与服务时间之和，就是系统对该作业的响应时间，故该优先权又相当于响应比RP。据此，又可表示为：时间片的取值和什么有关：1）进程个数有关 2）响应时间有关（用户提交作业的等待时间）动态优先权调度算法：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，以便获得更好的调度性能产生死锁的原因： 1）竞争资源 2）进程间推进顺序非法 根本原因：系统资源不足产生死锁的必要条件：1） 互斥条件 2）请求和保护条件 3）不剥夺条件 4）环路等待条件处理死锁的基本方法：1） 预防死锁 2）避免死锁 3）检测死锁 4）接触死锁预防死锁的方法（银行家算法） 1.摒弃“请求和保护”条件预防死锁 2.摒弃“不剥夺”条件 3.摒弃“环路等待”条件第四章地址映射：将程序地址空间中使用的逻辑地址变换成主存中的物理地址的过程，称为地址映射适应算法：1. 首次适应算法：首次适应算法是将输入的作业放置到主存里第一个足够装入它的可利用的空闲区中 特点（从高到底输入） 自由主存队列结构- 空闲区地址由低到高排序 尽可能地利用存储器中低地址的空闲区，而尽量保存高地址的空闲区。2.最佳适应算法：最佳适应算法是将输入的作业放置到主存中与它所需大小最接近的空闲区中特点（选择合适的空闲区输入） 自由主存队列结构-空闲区大小由小到大排序 尽可能地利用存储器中小的空闲区，而尽量保存大的空闲区。3. 最坏适应算法：最坏适应算法是将输入的作业放置到主存中主存中最不适合它的空闲区中 特点（由最多的空闲区开始输入） 自由主存队列结构-空闲区大小由大到小排序 尽可能地利用存储器中大的空闲区。简答题：1、 原语概念： 原语：系统态下执行的某些具有特定功能的程序段 特点：（可分割/不可中断常用的进程控制原语： 1.创建原语 2.终止原语 3.阻塞原语 4.唤醒原语2、临界资源和临界区的概念： 临界资源（互斥资源） 一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。 临界区 在每个进程中，访问临界资源的那段程序能够从概念上分离出来，称为临界区或临界段3、 使用临界区的原则：A.有空让进：当无进程在临界区时，任何有权使用临界区的进程可进入b.无空等待（忙则等待）：不允许两个以上进程同时进入临界区C.让权等待：处于等待状态的进程应放弃占用CPU以使其他进程有机会得到CPU的使用权d.有限等待：任何进入临界区的要求应在有限时间内得到满足e.多中择一：当没有进程在临界区，而同时有多个进程要求进入临界区，只能让其中之一进入临界区，其他进程必须等待4、 产生死锁的四个必要条件： (1) 互斥条件 涉及的资源是非共享的，即为临界资源 (2) 不剥夺条件 进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走 (3) 部分分配 进程每次申请它所需要的一部分资源。在等待一新资源的同时，进程继续占用已分配到的资源 (4) 环路条件 存在一种进程的循环链，链中的每一个进程已获得的资源同时被链中下一个进程所请求5、 作业调度和进程调度的区别： 1）作业调度是宏观管理者，决定哪些作业可以进入内存执行，进程调度是具体实施者，从进入内存的作业 中选择一个合适进程投入运行2）作业调度从全局考虑提高系统吞吐量及资源利用率，追求作业周转时间缩短，进城调度是以提高CPU利用率为目的3）作业经历：提交后备执行完成 进程经历：就绪运行阻塞6、进程的三种基本状态及其转换：1）就绪状态：进程获得出CPU之外的运行所必需的资源，一旦得到CPU