银行考试操作系统总结(原创)

操作系统总结1.操作系统的目标：方便性、有效性、可扩充性、开放性；2.操作系统的作用：用户与计算机硬件系统之意的接口；计算机系统资源的管理者；扩充机器。3.推动发展的主要动力：（1）不断提高计算机资源利用率（2）方便用户（3）器件的不断更新换代（4）计算机体系结构不断发展4.计算机操作系统的发展：（1）无操作系统的计算机系统(a)人工操作方式(b)脱机输入/输出方式（2）单道批处理系统（3）多道批处理系统（4）分时系统（5）实时系统5.人工操作方式：缺点：有户独占全机，CPU等待人工操作6.脱机输入/输出方式：引入目的：为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾。优点：（1）减少了CPU的空闲时间（2）提高I/O速度7.单道批处理系统：为解决人机矛盾和CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾。总之批处理系统旨在提高系统资源的利用率和系统吞吐量。特征：自动性、顺序性、单道性8.多道批处理系统特征：（1）多道性（2）无序性（3）调度性：作业从提交给系统开始直至完成，需要经过以下两次调度：首先是作业调度，其次是进程调度9.多道批处理系统的优缺点：（1）资源利用率高（2）系统吞吐量大（3）平均周转时间长（4）无交互能力10.操作系统：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。11.分时系统：推动分时系统发展的动力为用户需求。用户需求主要表现在以下几个方面：（1）人——机交互（2）共享主机（3）便于用户上机12.分时系统特征：多路性；独立性；及时性；交互性13.实时系统：系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。14.实时系统的应用需求：实时控制、实时信息处理15.开始截止时间与完成截止时间：任务在某时间以前必须开始执行；任务在某时间以前必须完成。16.根据截止时间的要求实时任务可分为：（1）硬实时任务。系统必须满足任务对截止时间的要求。（2）软件实时任务。17.实时系统与分时系统特征的比较：（1）多路性：实时系统多路性主要表现在现场信息采集，及对多个对象或多个执行机构进行控制。（2）独立性：分时系统中各终端相互独立；实时系统中，对信息的采集和对对象的控制互不干扰。（3）及时性：分以人的接受等待时间为界，实时的及时性是以所控制对象所要求的开始截止时间及完成截止时间来确定（4）交互性：实时系统是人与系统交互，仅限于访问系统中某些特定程序的专用服务程序。分时系统向终端用户提供数据处理服务与资源共享服务。（5）可靠性：实时系统可靠性高18.操作系统基本特征：并发、共享、虚拟、异步，并发与共享是操作系统的两个基本特征。19.临界资源：一段时间内只允许一个进程访问的资源称为临界资源，临界资源被互斥共享20.虚拟：是指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。21.操作系统的主要功能（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）用户接口22.处理机管理主要功能:创建和撤消进程（线程），进程（线程）的运行进行协调，实现进程（线程）之间的信息交换，以及按照一定的算法把处理机分配给进程（线程）。因此处理机管理的主要功能可分为进程控制、进程同步、进程通信、调度23.进程同步：进程是以异步方式运行的，并以人们不可预知的速度向前推进，有两种协调方式（1）进程互斥方式，诸进程在临界资源进行访问时，采用互斥方式（2）相互合作完成共同任务的诸进程间，由同步机构对其执行次序加以协调。24.调度：调度分为作业调度与进程调度25.存储器管理功能：内存分配、内存保护、地址映射（把逻辑地址映射为物理地址，在硬件支持下完成）、内存扩充（采用虚拟技术逻辑上扩充）26.设备管理功能：缓冲管理、设备分配、设备处理27.文件管理功能：文件存储空间管理、目录管理、文件的读/写和保护28.用户接口：命令接口、程序接口、图形接口29.处于用户态执行（目态）时，进程所能访问的内存空间和对象受到限制；而处于核心态（管态）执行中的进程则能访问所有的内容空间和对象；进程在核心态运行时是不可被剥夺的，而用户态运行时是可被剥夺的。30.中断向量地址是（中断服务例行程序入口地址的地址）第二章进程管理1.程序顺序执行特征：顺序性、封闭性、可再现性。2.程序并发执行特征：间断性、失去封闭性、不可再现性3.进程：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。4.进程的特征：结构性、动态性、并发性、独立性、异步性5.进程的结构特征：进程由程序段、相关数据段和PCB（进程控制块）三部分组成6.进程的三个基本状态：（1）就绪状态：进程获得了除CPU之外的所有资源（2）执行状态，单处理机系统中只有一个进程处于执行状态，多处理机系统中有多个进程处于执行状态（3）阻塞：正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法继续执行，从而放弃CPU的状态称为阻塞状态或等待状态。7.三种基本状态及其转换8.挂起状态的原因：（1）终端用户请求（2）父进程请求（3）负荷调节的需要（4）操作系统的需要9具有挂起状态的进程状态转换图10.进程控制块中的信息：进程控制块是进程存在的唯一标志，主要包括（1）进程标识符（内部标识符、外部标识符）（2）处理机状态（3）进程调度信息（进程状态、进程优先级、进程调度所需的其它信息、事件）（4）进程控制信息（包括：程序和数据地址；进程同步和通信机制；资源清单；链接指针）11.进程控制块的组织方式：链接方式；索引方式12.引起进程创建的事件：（1）用户登录（2）作业调度（3）提供服务（4）应用请求13.进程创建过程（1）申请空白PCB（2）为新进程分配资源（3）初始化进程控制块（4）将新进程插入就绪队列14.引起进程终止的事件：（1）正常结束（2）异常结束（包括越界错误，保护错，非法指令，特权指令错，运行超时，等待超时，自述运算错，I/O故障）（3）外界干预（包括：操作员或操作系统干预，父进程请求，父进程终止）15.引起进程阻塞和唤醒的事件（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16.进程的阻塞是一种进程自身的一种主动行为。17.访问临界资源的那段代码称为临界区。本章没有看信号量那节本章没有看信号量那节18.同步机制应遵循的规则：（1）空闲让进（2）忙则等（3）有限等待（4）让权等待19.管程：一个管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行（在该数据结构上）的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。20.进程通信类型：（1）共享存储器系统，可分为基于共享数据结构的通信方式，（2）基于共享存储区的通信方式（2）消息传递系统，进程间数据交换是以格式化的消息为单位。（3）管道通信，管道是指用于连接一个读进程和一个写进程以实现他们之间通信的一个共享文件，又名pipe文件。管道机制必须满足三方面的协调能力a.互斥b.同步c.确定对方是否存在21.进程间传递通信的实现方法：在进程之间通信时，源进程可以或间接地将消息传送给目标进程，由此可将进程通信分为直接和间接通信方式（需要共享的结构实体——信箱）。22.信箱分类：信箱可由操作系统创建也可由用户进程创建，创建者是信箱的拥有者。据此信箱可分为三类：（1）私用信箱（2）公用信箱（3）共享信箱23.间接通信中进程之间的关系？利用信箱通信进，在发送进程和接收进程之间，存在以下四种关系（1）一对一关系（2）多对一关系（客户/服务）（3）一对多关系（广播式）（4）多对多关系24.通信链路分类：按照通信链路的连接方法，可分为（1）点——点连接通信链路（2）多点连接链路；根据通信方式不同，可把链路分为（1）单向通信，只允许发送进程向接收进程发送消息（2）双向链路，即允许由进程A向进程B发送信息，也允许进程B同时向进程A发送消息；根据通信链路容量不同可分为（1）无容量通信链路（2）有容量通信链路，即设置了缓冲，能暂存信息。25.进程同步方式：（1）发送进程接收进程均阻塞，有消息传递时称为汇合（2）发送进程不阻塞接收进程阻塞（3）发送进程接收进程均不阻塞26.线程的属性：（1）轻型实体（2）独立调度和分派的基本单位（3）可并发执行（4）共享进程资源27.多线程中进程：（1）系统资源分配的单位（2）包括多个线程（3）进程不是一个可执行的实体第三章处理机调度与死锁1.高级调度：高级调度又称为作业调度或长调度，用于决定把外在上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为他们创建进程、分配必要资源，然后，再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。2.低级调度：又称进程调度，用来决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机，然后再由分派程序执行把处理机分配给该进程的具体操作，进程调度是一种基本的调度。采用（1）非抢占式（2）抢占式两种调度方式。3.非抢占式中，可能引起进程调度的因素有（1）正在执行的进程执行完毕，或因发生某事件而不能再继续执行（2）执行中的进程因提出I/O请求而暂停执行；（3）在进程通信或同步过程中执行了某种原语操作，如wait,block,wakeup4.抢占原则：（1）优先权原则（2）短作业优先原则（3）时间片原则5.中级调度：引入的目的是为提高内存利用率和系统吞吐量6.选择调度方式的准则：面向用户的准则；面向系统的准则7.面向用户准则：（1）周转时间短（2）响应时间快（3）截止时间的保证（4）优先权准则8.周转时间：是指从作业被提交给系统开始，到作业完成为止的时间间隔9.平均周转时间：，作业的周转时间与系统为它提供服务时间之比，即，称为平均带权周转时间，可表示为：10.面向系统的准则：（1）系统吞吐量高（2）处理机利用率好（3）各类资源的平衡利用11.调度算法：根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。12.先来先服务调度算法（FCFS），有利于长作业（进程），而不利于短作业（进程），有利于CPU繁忙型的作业，而不利于I/O繁忙型的作业。CPU繁忙型作业是指该类作业需要大量的CPU时间进行计算，而很请求I/O。目前大多事务处理属于是I/O繁忙型作业。13.短作业优先调度算法（SFJ(P)F）：有利用短作业，但不利于长作业，未考虑作业的紧迫程度，难以估计作业的时间14.优先权的类型：静态优先权与动态优先权15.静态优先权：创建进程时决定，且在进程的整个运行期间保持不变。16.确定优先权的依据（1）进程类型，通常，系统进程的优先权高于一般用户的优先权（2）进程对资源的需求，通常资源需求少者优先权高（3）用户要求17.动态优先权：在创建进程所赋予的优先权，可随进程的推进或随其等待时间的增加而改变，以获得更好的调度性能。18.高响应比优先算法：即在短作业优先算法中引入优先权的一种算法，该算法即照顾了短作业，又考虑了作业到达的先后次序，不会使长作业长期得不到服务，但会增加系统开销。优先权计算公式为：，由于等待时间与服务时间之和是系统对该作业的响应时间，故该优先权又相当于响应比，因此，又可表示为:19.多级反馈队列调度算法（时间片轮转法）：如果未指明进程的长度，短进程优先和基于进程长度的抢占式调度算法都无法使用，而多级反馈队列调度算法，不必事先知道各种进程所需的执行时间，而且还中以满足各种类型进程的需要。20.实现实时调度的基本条件（1）提供必要的信息（2）系统处理能力强（3）采用抢占式调度机制（4）具有快速切换机制21.常用实时调度算法（1）最早截止时间优先EDF(EarliestDeadlineFirst)，根据任务的开始截止时间来确定任务的优先级。截止时间愈早，优先级愈高。（2）最低松驰度优先LLF(LeastLaxityFirst)，根据任务紧急（松驰）程度确定优先级，该算法主要用于可抢占调度方式中22.死锁产生的原因：（1）竞争资源（2）进程推进顺序非法。23.资源竞争引起的死锁：（1）可剥夺和非剥夺性资源。可剥夺性资源是指，某进程在获得这类资源后，该资源可再被其他进程或系统剥夺。CPU与主存均属于可剥夺性资源；不可剥夺性资源是指，当系统把这类资源分配给某一进程后，再不能强行收回，只能在进程用完后自行释放，如打印机（2）竞争非剥夺性资源：在系统中所配置的非剥夺性资源，由于它们的数量不能满足诸进程运行需要，会使进程在运行过程中，因争夺这些资源而陷入僵局。（3）竞争临时性资源：打印机资源属于可顺序重复使用型资源，称为永久性资源。临时性资源是指由一个进程产生，被另一个进程使用一暂短时间后便无用的资源，也称消耗性资源。24.产生死锁的必要条件：死锁产生必须具备以下四个必要条件，（1）互斥条件（2）请求和保持条件（3）不可剥夺条件（4）环路等待条件。25.处理死锁的办法：（1）预防死锁，通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件，易于实现；（2）避免死锁，同样属于事先预防策略，无须事先采取各种限制手段破坏产生死锁的条件，而是在资源分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态；（3）检测死锁，此方法允许系统在运行过程中发生死锁，但可通过系统所设置的