操作系统进程管理与处理机调度知识要点概要

1、精选优质文档-倾情为你奉上操作系统概论第一节操作系统的目标:1、有效性(1提高系统资源利用率; (2提高系统的吞吐量 2、方便性 3、课扩充性 4、开放性操作系统的作用:1、 OS 作为用户与计算机硬件之间的接口2、 OS 作为计算机系统资源的管理者 3、 OS 实现了对计算机资源的抽象第二节操作系统的发展过程:无操作系统:1、人工操作方式:用户独占全机, CPU 等 待人工操作 2、脱机输入、输出方式有操作系统:1、单道批处理系统:(1自动性 (2顺序性 (3单道性 2、多道批处理系统:(1提高 CPU 利用率 (2可提高内存和 I/O设备利 用率(3增加系统吞吐量缺点:平均周转时间长;无交

2、互能力多道批处理系统需要解决的问题:1、处理机管理问题 2、内存管理问题 3、 I/O设备管理问题 4、文件管理问题 5、作业管理问题分时系统:人机交互;共享主机;便于用户上机 特点:多路性;独立性;及 时性;交互性实时系统:周期性 /非周期性实时任务;硬 /软实时任务特点:多路性;独立性;及时性;交互性;可靠性第三节操作系统的基本特性:并发、共享、虚拟、异步,并发是操作系统最重要的特征 并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生, 并发性是指两个或多个事件在同一 时间间隔内发生。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, 由一组机器指令、 数 据和堆栈等组成,是一个能独立运行活动的实体

3、一个进程在执行时需要一定的资源,如 CPU 、存储空间、 I/O设备等一个进程中包含若干个线程互斥共享和同时访问虚拟:时分复用技术;空分复用技术第四节 操作系统的主要功能一、处理机管理功能1、创建和撤销进程(线程 2、对诸进程的运行进行协调 3、实现进程之间的 信息交换 4、按一定的算法把处理机分配给进程(调度二、 、存储器管理功能1、内存分配 2、内存保护 3、地址映射 4、内存扩充三、设备管理功能1、缓冲管理 2、设备分配 3、设备处理四、文件管理功能1、文件存储空间的管理 2、目录管理 3、文件的读写管理和保护进程管理第一节程序顺序执行的特征:1、顺序性 2、封闭性 3、不可再现性前趋图

4、:前趋图是一个有向无循环图程序并发执行的特征:1、间断性 2、失去封闭性 3、不可再现性进程实体由程序段、相关的数据段、 PCB 构成进程实体具有一定的生命期, 二程序则只是一组有序指令的集合, 并存放于某种介质上, 其 本身是静态的进程的特征:动态性、并发性、独立性、异步性进程的三种基本状态:就绪、执行、阻塞进程的状态转换:活动就绪静止就绪活动阻塞静止阻塞静止就绪活动就绪静止阻塞活动阻塞挂起原语:Suspend 激活原语:Active当系统创建一个新进程时, 就为他创建一个进程控制块 (PCB , 进程结束时又收回PCB。 进程控制快中包含:进程标识符(内部标识符、外部标识符处理机状态(通用

5、寄存器、指令计数器、程序状态字PSW、用户栈指针进程调度信息(进程状态、进程优先级、进程调度所需要的其他信息、事件进程控制信息第二节引起创建进程的事件:1、用户登录 2、作业调度 3、提供服务 4、应用请求 进程的创建:申请空白PCB、 为新进程分配资源、初始化进程控制块、将新进程插入就绪 队列引起进程终止的事件:1、正常结束 2、异常结束 3、外界干预引起阻塞和唤醒的事件:1、请求系统服务 2、启动某种操作3、新数据尚未到达 4、无新工作可做第三节进程同步的主要任务是对多个相关进程在执行次序上进行协调, 以使并发执行的进程之间能 有效的共享资源和相互合作,从而使程序的执行具有可再现性。一次只

6、允许一个进程访问的资源称为临界资源,诸进程采取互斥方式对临界资源实现共享。 同步机制应遵循的规则:1、空闲让进 2、忙则等待 3、有限等待 4、让权等待1、进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程。(2线程是进程内的一个执行实体或执行单元。 (3进程和线程的区别:(a 不同进程的 地址空间是独立的, 而同一进程内的线程共享同一地址空间。 一个进程的线程在另一个进程 内是不可见的。 (b 在引入线程的操作系统中,进程是资源分配和调度的单位,线程是处理 机调度和分配的单位, 资源是分配给进程的, 线程只拥有很少资源, 因而切换代价比进程切 换低。(1在多道程序系统中,当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进 程所占有且永远不会释放的资源,此时的系统处于死锁状态,简称死锁。(2死锁产生的原因:(a 系统提供的资源有限; (b 进程推进顺序不当。3产生死锁的必要条件:互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件。(1 作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存,并为它们创建进程, 分配资源, 然后将新创建进程插入就绪队列; 中级调度负责将内