武汉理工大学操作系统复习

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1、—、操作系统绪论操作系统（OperatingSystem，简称OS）是管理和控制计算机系统中的软件和硬件资源,合理地组织计算机工作流程，方便用户使用的的计算机系统软件。五大功能：处理机管理，存储管理，设备管理，文件管理，用户接口操作系统的类型：批处理、［多道、多道批处理、］分时、实时、个人计算机、网络、分布式操作系统的特征是并发性、共亨性和随机性。几种观点：资源的观点：用来管理和控制计算机系统软硬件资源的程序的集合用户界面的观点：用户与计算机硬件之间的接口进程的观点:若干个可以同时独立运行的程序和_个对这些程序进行协调

2、的核心所组成二、操作系统用户界面作业：在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作称为一个作业三个组成部分：程序、数据和作业说明书（在系统屮生成作业控制块JCB）输入输出方式：联机、脱机输入输出，直接耦合方式，SPOOLING系统和网络联机方式用户界面：命令接口，系统调用三、进程管理“并行”是指无论从微观还是宏观，二者都是一起执行的；并发是在同一时段发牛，并行是在同一时刻发生并发执行的特征：独立性、异步性和其享性进程：并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位进

3、程和程序的区别与关系：1.进程是一个动态概念，而程序则是一个静态概念。程序是指令的有序集合，没有执行含义。2.进程具有并发特征，而程序没有。进程具有并发特征的两个方而，即独立性和异步性3.进程是竞争计算机系统资源的皋本单位，从而其并发性受到系统自己的制约4.不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据集不同。进程的静态描述有三部分：进程控制块PCB,有关程序段和数据集进程的五种基本状态：初始态、执行状态、等待状态、就绪状态和终止状态｛进程初始时可能未立即得到处理机，处于就绪状态｝进程状态转换：进程控制：创建、撤销

4、、阻塞和唤唯进程互斥与同步（并发性帯来一些冋题，同数据库中的并发性控制；常用锁机制）P（pass,一）,V（+）原语和信号量设置信号量｛互斥：公用信号量，同步：私用信号量赋初值，执行过程互斥：两个或两个以上的进程,不能同吋进入关于同一组共享变量的临界区临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。临界区：不允许多个并发进程交叉执行的一段程序，也成为临界部分；同步：一组并发进程因直接制约而互相发送消息而互相合作、等待，使各进程按一定的速度执行的过程成为进程间的同步用PV原语实现互斥

5、与同步，读者写者，生产者消费者,哲学家就餐进程的通信方式：主从式，会话式，消息或邮箱机制，共亨存储区方式死锁：各并发进程彼此互相等待对方所拥有的资源，且这些并发进程在得到对方的资源之前不会释放自己所拥有的资源产生死锁的必要条件：1.互斥条件2.不剥夺条件3.部分分配4.环路条件四、处理机调度｛CPU分配给谁｝作业状态：提交、收容、执行和完成调度层次：作业调度，交换调度（内外存交换，乂称中级调度），进程调度，线程调度作业与进程的关系：作业可被看作是用户向计算机提交任务的任务实体;进程则是计算机为完成用户任务实体而设置的执

6、行实体，是系统分配资源的基本单位。一个作业总是由一个以上的进程组成。调度评价指标：周转时间：完成时间一提交时间（等待+执行）；带权周转时间：周转时间/执行时间作业和或进程调度算法：FCFS,轮转法，多级反馈轮转法，优先级法，最短作业优先（SJF）｛仅考虑执行时间｝最高响应比优先（HRN）｛响应比二（等待时间+执行时间）/执行时间｝五、存储管理虚拟存储器：是一种存储管理技术，每一个进程拥冇一个虚拟空间，每个指令或数据单元在该虚拟空间中拥白一个虚拟地址；虚拟存储器不考虑物理存储器的人小和信息存放的实际位置，只规定每个进程中

7、互和关联信息的相对位置。虚拟地址到物理地址的变换：1.虚拟地址空间的划分2地址映射（地址重定位）内存管理通用问题：分配与冋收；内存信息的共享少保护：硬件法、软件法、软硬件结合覆盖与交换技术：扩充内存的两种方法具体管理方式（实现虚拟内存的方法）：分区存储管理：把内存划分成若干个大小不等的区域，除操作系统占用一个区域外，其余由多道环境下的各并发进程共享。动态分区法的分配与回收（可用表或白由链）：最先适应法，最佳适应法，最坏适应法页式管理：逻辑分页，物理分块，逻辑地址由页号和页内地址组成；主要问题：页划分之后的地址变换以及页

8、而的调入调出技术地址变换：高速联想存储器提速逻辑地址/页大小=页号，逻辑地址%页大小=页内地址；查找页表的页面号，计算页的起始地址和物理地址静态页式管理：进程或作业在执行前全部装入内存动态页式管理：部分装入，请求式页式管理和预调入页式管理请求页式管理中的置换算法：HFO（先进先出），LRU（最近最久未使用），OPT,LFU（最不经