操作系统复习要点Operation System Review

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1、OperatingSystemReview第1章计算机系统概述指令的执行（指令周期），加入中断以后指令的执行过程存储体系第2章操作系统概述操作系统的主要功能坦尼伯母把操作系统的功能归结为两点：自顶向下看(Top-down)，操作系统作为虚拟机(VirtualMachine)，为程序员提供统一的编程接口(ProgrammingInterface)自底向上看(Bottom-up)，操作系统作为一个资源管理器(ResourceManager)，管理众多设备操作系统的主要目标（PrimaryObjectivesofOperatingSystem）：ConvenienceEfficien

2、cyAbilitytoevolve操作系统的发展历史程序（Program）、作业（Job）、进程（Process）、多道（Multiprogramming）、多任务操作系统的体系结构（Architecture）整体式结构、微内核结构、分层结构、客户/服务器结构、分布式结构第3章进程描述和控制进程的概念/定义（Process）进程状态及进程状态转换图（ProcessTransitionDiagram）进程的属性（如何来描述进程）进程表（ProcessTable）进程表表项（ProcessTableEntry）、进程控制块（ProcessControlBlock）进程如何被创建？进

3、程何时会被切换？进程何时会终止？第4章线程、SMP和微内核引入线程（thread）的目的线程和进程的关系线程的生命期（线程状态）线程的不同实现方式，不同的实现方式对调度的影响并发与并行、并发的实现机制（interleaving和overlapping）微内核（Microkernel）操作系统和进程间的关系第5章并发：互斥与同步共享资源（SharedResource）竞争条件（racecondition）临界区（criticalsection/region）硬件解决方案：关中断、TSL和Exchange指令信号量（Semaphore，1965,Dijkstra）生产者-消费者问题

4、（Producer-ConsumerProblem）原语（Primitive）生产者-消费者问题中信号量解决方案中信号量的用途（同步、互斥）管程（Monitor）消息传递（MessagePassing）读者-写者问题第6章并发：死锁与饥饿死锁的概念（Deadlock）资源的类型可重用资源和可消耗资源（Reusable/Consumable）资源分配图（ResourceAllocationDiagram）资源轨迹图死锁的四个条件（）死锁的四个处理策略忽略（Ignorance）预防（Prevention）避免（Avoidance）：单种/多种资源银行家算法（Bankeralgori

5、thm）：安全状态（SafeState），非安全状态（UnsafeState）银行家算法的不足检测与破坏（DetectionandDestroy）第7章内存管理存储体系（StorageHierarchy）地址的分类：逻辑地址、物理地址（实地址）、虚地址内存管理的基本功能内存分区（MemoryPartitioning）固定分区：等大小/不等大小动态分区内部、外部碎片/零头（Internal/ExternalFragmentation）–>compaction放置/适配算法（Placementalgorithms）分页（paging）分段（segmentation）第8章虚拟内存管

6、理虚地址（VirtualAddress）、虚地址空间（AddressPageTable）页（page）、页框（pageframe）、页表（pagetable）页表表项（pagetableentry，PTE）的主要内容虚地址到物理地址的映射/转换（mapping/translation）MMU（MemoryManagementUnit）虚拟存储器带来的问题：页表很大–>多级页表（multi-levelpagetable）增加了一次对内存中页表的访问–>TLB（TranslationLookasideBuffer）地址空间更大–>逆向页表（Invertedpagetable）访问的

7、局部性原理（PrincipleofLocality）虚拟存储器的设计问题（DesignIssues）工作集（WorkingSet）页面的大小（PageSize）碎片（Fragmentation）装入页的时机（按需装入和预先装入，DemandPagingandPrepaging）全局和局部（GlobalorLocalScope）颠簸/抖动（Thrashing）页面替换算法Optimal、LeastRecentlyUsed、FIFO、Clock分段（Segmentation）第9章单处理器调度调