操作系统重点知识总结.docx
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1、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一章 引论1、操作系统定义 ( P1 )操作系统是配置在运算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。是一组掌握和治理运算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度以及便利用户使用的程 序的集合。2、操作系统的作用 ( P2 )1. OS 作为用户与运算机硬件系统之间的接口2. OS 作为运算机系统资源的治理者3. OS 实现了对运算机资源的抽象3、推动操作系统进展的主要动力( P4 )1. 不断提高运算机资源的利用率2. 便利用户3. 器件的不断更新迭代4. 运算机体系结构的不断进展4、多道批处理系统的特点及优缺点( P8
2、 )特点:多道性、无序性、调度性优点:1. 资源利用率高2. 系统吞吐量大缺点:1. 平均周转时间长2. 无交互才能(单道、多道都是)5、分时系统和实时系统特点的比较( P12 )1. 多路性(实时系统的多路性主要表现在系统周期性的对多路信息的采集、以及对多个对象或多个执行机制进行掌握。分时系统中的多路性就和用户有关,时多时少。 )2. 独立性3. 准时性:(实时系统对准时性的要求更严格,实时掌握系统以掌握对象要求的开头截止时间或完成截止时间来确定。)4. 交互性 :实时系统的交互性仅限于拜访某些专用服务程序。5. 牢靠性 :实时系统对牢靠性的要求更高,否就经济缺失及后果无法预料。6 、操作系
3、统的基本特点( P14 )(并发、共享、虚拟和异步其中并发特点是操作系统最重要的特点是其他特点的前提)1. 并发性2. 共享性 (互斥共享方式、同时拜访方式)3. 虚拟性 (时分复用技术 (虚拟处理机技术、虚拟设备技术) 、空分复用技术 (虚拟磁盘技术、虚拟储备器技术) )4. 异步性(进程的异步性: 进程是以人们不行预知的速度向前推动的)7 、操作系统的主要功能( P18 )1. 处理机治理功能 (进程掌握( 1、进程互斥方式:进程或者线程在对临界资源进行拜访时,应 实行互斥方式。 2、进程同步方式:相互合作去完成共同任务的诸进程货线程) 、进程通信、 调度(作业调度、进程调度) )2. 储
4、备器治理功能(内存安排、内存爱护、的址映射、内存扩充)3. 设备治理功能 (缓冲治理、 设备安排、 设备处理)4. 文件治理功能 (文件储备空间的治理、 目录治理、文件的读 /写治理和爱护)5. 用户接口 (命令接口 (联机用户接口、 脱机用户接口)、程序接口、图形接口)其次章 进程治理1 、程序次序执行时的特点( P34 )1. 次序性 :严格依据程序所规定的次序执行。2. 封闭性 :程序在封闭环境下运行, 系统中全部资源的状态只有本程序才能转变它。3. 可再现性 :只要初始条件相同, 无论怎样执行,其结果都是相同的。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢
5、迎下载精品名师归纳总结2、程序并发执行时的特点(提高了系统吞吐量)( P36 )1. 间断性 :并发执行的实体之间相互制约,造成程序的执行显现间断,而不连续。2. 非封闭性 :多个程序共享系统资源, 因而其状态有多个程序转变,从而失去封闭性。5 、引入挂起状态的缘由( P39 )1. 终端用户的恳求2. 父进程恳求3. 负荷调剂的需要4. 操作系统的需要6 、具有挂起状态的进程状态及其转换图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 不行再现性 :封闭性的失去必定导致不行再现性。3、进程及其特点 ( P37 )进程是进程实体的运行过程, 是系统进行资源安排和调度的一个独立单位。进程是
6、程序的一次执行进程实体 :由程序段、相关的数据段和PCB构成特点:I/O求请活动就绪放释激活活动堵塞挂起执行挂起激活静止挂起就绪放静止释堵塞可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结结构特点动态性( 进程最基本的特点 )并发性( 引人进程的目的:为了使其进程实体能和其他的进程实体并发执行。而程序(没有建立PCB)不能并发执行 )独立性异步性4、进程的基本状态及其转换图(P38 )1. 就绪 Ready状态2. 执行状态3. 堵塞状态 (典型事例:恳求I/O 、申请缓冲空间等)就 绪时 间片 完7 、进程掌握块及其作用( P41 )PCB 是
7、一种数据结构,是进程实体的一部分, 记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情形 以及掌握进程运行的全部信息。作用:1. 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,一个能与其它进程并发执行的进程。或者说,OS 是依据 PCB 来对并发执行的进程进行掌握和治理的。2. PCB 是进程存在与否的唯独标志 , 随着进程的建立而建立 ,随着进程的撤消而撤消。 创建进程就是创建 PCB。8 、进程之间的两种制约关系(P48 )可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I/O完 成进 程调 度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结阻 塞执 行I/O 恳
8、求1. 间接制约竞争资源进程互斥2. 直接制约相互合作进程同步9 、临界资源 (P48 )OS 中把一次只能被一个进程使用的资源成为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结临界资源。10 、临界区 ( P50 )进程中拜访临界资源的那段代码称为临界区。11 、同步机构应遵循的规章( P50 )闲暇让进、忙就等待、有限等待、让权等待12 、利用信号量实现前驱关系算法P 54 P 55 13 、经典同步算法(生产者消费者问题,哲学家就餐问题和读者写者问题)略14 、进程通信的类型 (P65 )低级:信号量进程通信共享储备器系统(基于共享数据结
9、构 或储备区 的通信方式)高级消息传递系统(直接、间接)管道通信系统(必需供应的和谐才能:互斥、同步、确定对方是否存在)15 、线程的定义 ( P72 )现代 OS 引入的比进程更小的可以独立运行、调度的基本单位,是轻型实体,不拥有资源 。16 、线程和进程比较线程又称为轻型进程, 通常一个进程都拥有如干个线程,至少也有一个(多线程OS 中的进程不是一个可执行的实体)1、调度 :传统 OS 中,进程是拥有资源的基本单位, 独立调度、 分派的基本单位。 引入线程后, 就把线程作为调度和分派的基本单位,而进程作为拥有资源的基本单位2、并发性 :引入线程的 OS 中,进程之间可以并发执行,在一个进程
10、中的多个线程之间也可以。这样使得 OS 具有更好的并发性,从而能更加有效的提高系统资源的利用率和吞吐量3、拥有资源 :线程不能拥有资源4、系统开销 :就切换代价而言,进程远高于线程17、线程的属性 ( P73 )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. 共享进程资源第三章 处理机调度与死锁1 、高级调度 (P84 )又称为 作业调度 。即从外存的后备队列中挑选一个作业,为它 创建进程 ,安排必要的 资源,并将新进程 插入主存的 就绪队列 上。留意: 分时系统和实时系统无作业调度 。JCB (作业掌握块) 。是作业在系统中存在的标志,其中储存了系统对作业进行治理和调度所需
11、的全部信息2 、低级调度 (P86 )又称进程调度 或短程调度 ,即从就绪队列中挑选一个进程进入运行状态(非抢占方式、可抢占方式)。调度的对象是进程(多批道处理、分时、实 时三种类型的 OS 中都有)3 、中级调度 (P87 )中程调度为了提高内存利用率和系统吞吐量(引入目的),为此,应使那些临时不能运行的进程不再占用内存资源,而将它们调至外存。适当时机再将其调回内存。这种调度称为中级调度。4 、进程调度的两种方式( P86 )1、非抢占方式( 一旦给进程安排处理机,始终让他运行下去,直到完成再把处理机安排给其他 进程)2、抢占方式( 答应调度程序依据某些原就去暂停某个正在执行的进程,将已安排
12、给该进程的处理机重新安排给另一个进程)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5、抢占的原就 ( P87 )1. 优先权原就2. 短作业(进程)优先原就3. 时间片原就6、操作系统挑选调度方式和调度算法的如干准就 (P90 )1. 面对用户的准就(周转时间短、 响应时间快、截止时间的保证、优先权准就)2. 面对系统的准就 (系统吞吐量高、 处理机利用率好、各类资源的平稳利用)7、周转时间 (P92 )周转时间:是指从作业被提交给系统开头, 到作业完成为止的这段时间间隔周转时间= 完成时间- 到达时间待权周转时间 = 周转时间/ 服务时间8
13、、针对各种调度算法(先来先服务,短进程优先,优先权) ,运算周转时间、带权周转时间 , 平均周转时间、平均带权周转时间9、吞吐量指在单位时间内系统所完成的作业数10 、多级反馈队列调度算法的原理、性能该算法用于 进程调度 ,主要是为解决前面各种进程调度算法存在的各种不同问题而设计的一种考虑综合因素的调度算法。其思想如下:1、设置多个就绪队列,不同队列具有不同优先级,第一个队列优先级最高,以后次之。给不同队列安排不同大小的时间片, 第一个队列最小,以后次之(皆为前者的二倍) 。有的系统也将最终一级队列不划分时间片。2、当有一个新进程进入内存后,第一将它放 入第一队列的末尾,按FCFS(先来先服务
14、)原就排队等待调度。当轮到该进程执行时,假如它能在该时间片内完成,便可预备撤离系统。如不能就将它放在其次列的队尾。 。3、仅当前一级队列为空时才调度下一级队列中的进程。算法采纳抢占式调度策略。执行的进程在规定的时间片内为执行完毕,就进入下一级队列的队尾,新进程就进入第一级队列的队尾。性能:(较好的性能, 能满意各种类型的用户)1、终端型作业用户2、短批处理作业用户3、长批处理作业用户11、死锁、产生死锁缘由、必要条件(P103 )死锁 是指两个或多个进程由于资源竞争 而造成的一种僵局,如无外力作用,这些进程将永久无法向前推动。产生死锁的 缘由:1. 竞争资源 (可剥夺和非剥夺性资源、 竞争非剥
15、夺性资源、竞争临时性资源)2. 进程推动次序非法(恳求和释放资源的次序不当)必要条件 :1. 互斥条件:进程间必需互斥使用某些资源才可能产生死锁。2. 恳求保持条件:进程已经占有至少一个资源,但又提出了新的资源恳求。3. 不剥夺条件:进程已经获得的资源不能被剥夺。4. 环路等待条件:在发生死锁时,必定存在一个进程资源环形链。12、处理死锁的基本方法( P105 )1. 预防死锁 :通过设置某些限制条件,破坏四个必要条件中的一个或几个。该方法比较简洁, 但由于限制条件过于严格,往往导致系统资源利用 率和吞吐量低。2. 防止死锁 :不需事先预防,但在资源的动态安排时,用某种方法防止系统进入担心全状
16、态, 从而防止死锁 。该方法比较难于实现,但往往可获得较高资源利用率和系统吞吐量。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 死锁的检测与解除 :答应系统产生死锁, 但能准时检测出来,并通过某些措施解除。该方法 实现难度最大,但往往可获得较好的资源利用率和 系统吞吐量。13 、预防死锁的方法 (P106 )预防死锁的方法是使四个必要条件中的第2、3、4 个条件不能成立, 来防止发生死锁。 至于必要条件 1,由于他是由设备固有性能打算的,不仅不能转变,仍应加以保证。 (互斥条件破坏不了)1. 摒弃“恳求和保持”条件:资源静态安排2. 摒弃
17、“不剥夺”条件:资源的动态安排3. 摒弃“环路等待”条件:资源有序安排14 、安全状态 ( P107 )所谓安全状态 ,是指系统能按某种进程次序P1, P2, ,Pn称P1, P2, , Pn序列为安全序列 ,来为每个进程 Pi 安排其所需资源,直至满意每个进程对资源的 最大需求 ,使每个进程都可顺当的完成 。假如系统无法找到这样一个安全序列,就称系统处于担心全状态。15 、银行家算法P 109 16 、死锁定理 ( P113 )S 状态是死锁的 充分条件 是,当且仅当 S 状态的资源安排图是不行完全简化的。该充分条件被称为死锁定理第四章 储备器治理1、程序装入的方式 ( P119 )1. 肯
18、定装入方式 :完全依据目标程序中所给定的的址装入内存,即目标程序中使用的是肯定的址。该肯定的址 既可在编译或汇编是给出,也可由程序员直接给予。2. 可重定位装入方式:通常是把在装入时对目 标程序中指令和数据的修改过程称为重定位 。又由于的址变换通常是在装入时一次完成的,以后不再转变,故称为 静态重定位3. 动态运行时装入方式 :在这种方式下动态运行时的装入程序,在把装入模块装入内存后,并不 立刻把装入模块中的相对的址转换为肯定的址,而 是把这种的址转换推迟到程序真刚要执行时才进行。因此,装入内存后的全部的址都仍是相对的址。 明显为使指令的执行不受影响,进行这种的址的动态转换,就必需有特的的硬件
19、机构解决2 、重定位、静态重定位、动态重定位( P119 )重定位 :我们把装入时对目标程序中的指令的址和数据的址的修改过程称为重定位。静态重定位 :假如重定位是在装入时由装入程序一次性完成的,就称为静态重定位。动态重定位 :在这种方式下动态运行时的装入程序,在把装入模块装入内存后,并不立刻把装入模块中的相对的址转换为肯定的址,而是把这种的址转换推迟到程序真刚要执行时才进行。3 、内存的连续安排方式有哪些?( P121 )1. 单一连续安排(单道)2. 固定分区安排3. 动态(可变式)分区安排4. 可重定位分区安排4 、动态分区安排算法 ( P123 )1. 首次适应算法2. 循环首次适应算法
20、3. 正确适应算法4. 最坏适应算法5. 快速适应算法5 、对换技术 (P129 )对换技术 ,是指把内存中 临时不能运行 的进程或者临时不用 的程序和数据调出到外存上, 以便腾出足够的内存空间, 再把已具备运行条件的进程 或进程所需的程序和数据 调入内存的方法。6 、紧凑或拼接技术 ( P127 )紧凑技术 ,是指通过移动内存中作业的位置,把原先分散的小分区拼接成一个大分区的方法。在每次拼接后,都必需对移动了的程序或数据进行重定位可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7、基本分页治理原理、的址变换过程P 1308、分段系统的基本原理、
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