《实时与嵌入式操作系统》复习提纲

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1、《实时与嵌入式操作系统》复习提纲期末考试l时间：2017-6-1208:30-10:30l地点：3A204l考试形式为开卷，允许查阅教材、参考书、作业及实验讲义。l算法描述使用以C为基础的伪语言，可用自然语言附加说明。编程序要求用C语言。答题直接写在试卷上。一、“操作系统概念”部分：此部分内容是操作系统的基本原理。参考书：《操作系统概念》（Silberschatz等著）复习范围：1)四个主题的相关概念--进程管理与处理机调度；内存管理；文件系统；I/O管理2)理解掌握算法或机制--包括进程调度算法、进程同步问题的算法、虚存管理中地址转换过程、

2、页面置换算法、银行家算法（安全性算法）、磁盘调度算法3)应用及编程--以教材中的算法和典型问题为基础，解决类似的问题或综合问题。Linux系统下编程：要求掌握在实验中用到的相关系统调用、库函数。1os概述l分时与实时操作系统：分时系统：把CPU的时间分成很短的时间片,将一台计算机提供给多个用户同时使用。响应时间几乎不受时间片的限制。进程总运行时间不受时间片的控制，也不受用户数的限制，只有周转时间受用户数限制。实时系统：是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定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的运行。计算机对于外来信息能够以足

3、够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。交互作用能力较差。l系统调用：提供进程与操作系统之间的接口；向操作系统传递参数通常用三种方法：1通过寄存器来传递参数；参数数量可能会比寄存器多；2将参数存放在内存的块或表中，并将块的地址作为参数传递给寄存器指针；3将参数放在堆栈中，并通过操作系统弹出堆栈，不限制所传递参数的数量或长度。los的结构：单体、层次、微内核、模块化2进程管理与处理机调度（重点难点：进程同步与通信、死锁问题）l进程的三种基本状态：1就绪状态：进程已分配到除CPU以外的所有必要资源后，只有再获得CPU便可立即

4、执行。2执行状态：进程已获得CPU，其程序正在执行。3阻塞状态：进程的执行受到阻塞。l进程控制块（PCB）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，一个与其他进程并发执行的进程。在进程的整个生命期中，系统总是通过PCB对进程控制的，PCB是进程存在的唯一标志。l进程同步：主要任务是对多个相关进程在执行次序上进行协调，以致并发执行的诸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行。了解经典进程同步问题和这些问题模型的应用：生产者-消费者问题、读写问题、哲学家进餐问题。l设计同步机制

5、应遵循的规则：1空闲让进：无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区。2忙则等待：已有进程进入临界区因而其他试图进入临界区的进程必须等待。3有限等待：对要求访问临界资源的进程应保证在有限的时间内能进入自己的临界区。4让权等待：当进程不能进入自己的临界区时应立即释放处理机避免进程陷入忙等状态。l记录型信号量：信号量初值不能为负数。在使用过程中可以为负，此时表示阻塞的个数。值为零是表示没有阻塞。l进程通信的3种主要类型：共享存储器系统、消息传递系统和管道通信。消息传递通信的实现方法：直接通信方式

6、和间接通信方式；直接通信方式提供两条通信命令：Send(Receiver,message)；发送一个消息给接收进程。Receiver（Sender,message)；接收Sender送来的消息；间接通信方式：指进程之间的通信需要通过作为共享数据结构的实体。在利用信箱通信时，在发送进程和接受进程之间存在以下四种关系：1一对一关系2多对一关系3一对多关系4多对多关系；l调度：在传统的操作中，作为拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程。而在引入线程的操作系统中，则把线程作为调度和分派的基本单位，而进程作为资源分配的基本单位，把传统进程

7、的两个属性分开，使线程基本上不拥有资源，这样便提高系统的并发程度。l进程调度方式：非抢占方式和抢占方式（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个进程）。调度算法：FCFS,SJF,优先级、轮转（round-robin）、多级反馈队列。l死锁：指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们将无法向前推进。产生死锁的原因：竞争资源和进程间推进顺序非法。产生死锁的必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。要破坏死锁，只能破坏后三个死锁的

8、必要条件，互斥条件是不能破坏的。互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排他性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。请求和保持条件：指进程已经保持了至少一个资源，