操作系统原理知识总结

《操作系统原理知识总结》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章操作系统的定义：操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机的全部软、硬件资源的分配、调度工作，控制协调多个任务的活动，实现信息的存取保护，并提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。操作系统的基本功能：存储器管理功能、处理机管理功能、设备管理功能和文件管理功能。操作系统的特征：并发特征、共享特征、虚拟特征、不确定性。（并发和共享是操作系统的两个最基本特征，它们互为存在条件。）操作系统的分类：（1）单道与多道批处理系统，分时系统，实时系统，网络操作系统与分布式操作系统，嵌入式操作系统。（2）单用户单任务操作

2、系统，单用户多任务操作系统，多用户多任务操作系统。批处理系统的缺点：单道批处理：由于同一道作业的可并发的进程不多，大多数进程是有同步关系的，这样系统中仍有较多的空闲资源，致使系统的性能较差。多道批处理：（1）资源利用率高（优点）（2）系统吞吐量大（优点）（3）平均周转时间长（4）无交互能力。第二章作业：作业时有程序、数据和作业说明书组成的，系统通过作业说明书控制以文件形式存在的程序和数据，并运行执行。作业调度时，操作系统调度程序遵循原则：单位时间应并发运行尽可能多的用户作业；使CPU尽可能保持“忙”，不空闲，

3、以提高CPU资源的利用率；I/O设备应尽可能保持“忙”，不空闲，以提高设备资源的利用率；各类型的作业平等。作业调度的原则体现在一个指标-------各作业的平均周转时间上。设i作业的周转时间为Ti=Tci-Tsc（Tci为作业完成的时间，Tsc为作业的提交时间）平均周转时间为：T=（∑Ti）/n平均带权周转时间为：W=（∑Ti/Tri）/n（其中Tri为作业的运行时间。）响应比为：Rp=1+（作业等待时间）/（作业执行时间）第三章进程：它是指程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度运行的一个独

4、立单位，有时也称活动、路劲或任务。进程的分类：系统进程、用户进程。进程的状态：运行状态、阻塞状态、就绪状态。（在具有挂起和激活的系统中，又增加了两种基本的进程状态：静止就绪和静止阻塞。）进程三状态的特征：运行状态：进程正在处理机上运行的状态，该进程已经获得必要的资源，也获得了处理机，用户程序正在处理机上运行。阻塞状态：进程等待某种事件完成而暂时不能运行的状态，处于该状态的进程不能参加竞争处理机，此时，即使分配给它处理机，他也不能运行。就绪状态：该进程运行所需的一切条件都得到满足，但因为处理机资源个数少于进程个

5、数，所以该进程不能运行，而必须等待分配处理机资源，一旦获得处理机就立即投入运行。6进程的结构组成：程序段、私有数据块、进程控制块(PCB)、缓冲区。原语：不可中断的进程叫做原语。线程的类型：内核支持线程、用户级线程。进程状态演变图：进程调度的方式：非剥夺式、剥夺式。剥夺式：指当系统按照某种原则发现一个比现运行进程更合适、更应该占用CPU的进程时，系统将强迫处于运行状态的进程将CPU的使用权交给这个更适合的进程。常见的剥夺原则有优先权原则、短进程优先原则、时间片原则。非剥夺式：指一旦某个进程占用了CPU，除非是

6、由于它自身原因自动放弃CPU，否则它将一直运行下去直到完成。临界资源：某段时间内只允许一个进程使用的资源称为临界资源。临界区：一个进程访问临界资源的那段程序代码。信号量：有时被称为信号灯，是在多线程环境下使用的一种设施，是可以用来保证两个或多个关键代码段不被并发调用。P/V操作：（P表示通过的意思，V表示释放的意思。）P/V操作由P操作原语和V操作原语组成，其意思是指，在一个整型变量S（亦称信号灯或信号量）上定义的两个操作。线程的分类：内核支持线程、用户级线程。内核支持线程：依赖于内核。即无论是在用户进程中的

7、线程，还是系统进程中的线程，他们的创建、撤销和切换都是由内核实现。用户级线程：仅存于用户级中，对于这种线程的创建、撤销和切换，都不利用系统功能调用来实现，因而这种线程与内核无关。生产者与消费者问题：生产者与消费者可以通过一个环形缓冲池联系起来，环形缓冲池由几个大小相等的缓冲块组成，每个缓冲块容纳一个产品。每个生产者可以不断地每次往缓冲池送一个生产产品，而每个消费者则可不断地每次从缓冲池中取出一个产品。当缓冲池全满时，表示供过于求，生产者必须等待，同时唤醒消费者；当缓冲池全空时，表示供不应求，消费者应等待，同时

8、唤醒生产者。死锁产生的原因：①系统提供的资源不能满足每个进程的使用；②多道程序运行时，进程推进程序不合理。死锁的条件：互斥条件、不剥夺条件、请求和保持条件、环路等待条件。预防死锁：破坏“请求和保持条件”、破坏环路条件、资源受控动态分配。第四章地址重定位：我们把用户程序装入内存时，对有关指令的逻辑地址部分的修改定义为地址重定位，即地址重定位是建立用户程序的逻辑地址与物理地址之间的对应关系。（分为静态地