操作系统第四版期末复习重点
计算机操作系统(第四版)汤小丹-期末复习知识点详尽汇总

具有作业调度和进程调度的调度队列模型子主题资源利用率:CPU利用率=CPU有效工作时间/CPU总工作时间平衡性:协调CPU和IO,使系统资源都经常处于忙碌状态策略强制执行高优先权优先,重要计算先来先服务短作业优先的优缺点实时调度的算法把内存中暂时不能运行的程序,或暂时不用的程序和数据换出到外存1.将逻辑地址的页号和页表长度进行比较,如果页号大于页表长度,发生越界中断2.如果小于页表长度,则页表始址+页号*位置得到物理块号3.物理块号*页面大小+页内地址=得到物理地址快表、联想寄存器、TLB1.将逻辑地址的页号与页表寄存器的页表长度进行比较,如果页号大于页表长度,越界中断1.将逻辑地址的段号和段表长度进行比较,如果段表长度<段号,产生越界中断请求分页的内存分配(请求调入软件)最小物理块的确定:作业正常运行所需要的最小物理块内存分配策略固定分配局部置换:只分可变分配局部置换:先分可变分配全局置换:没有内存,可换他人物理块分配算法:如何为不同的进程分配物理块预测页策略:预计不久之后会被访问的页优先调入内存,可一次调入多页,但是预测效率低下请求调页策略:需要的页面不在内存,发出请求,一次调入一页从打开文件表的表目删除直接-->物理地址哈希文件目录管理的要求1.实现按名存取2.允许文件重名3.提高检索速度4.文件共享基本信息类使用信息类为每一个用户建立一个单独的用户文件目录缺点用户相互隔离,无法合作创建者不用链接创建一个Link文件,存有共享文件的路径非创建者,连接到Link1.顺序访问容易消除了磁盘的外碎片,提高了外存的利用率(内碎片是消除不了的,因为每个盘块的大小固定)显式的“显”在哪里:链接文件各盘块的指针显式地存放在内存的一张链接表隐式的“隐”在哪里:下一个盘块号存在于上一个盘块中,而不是显示地放在外存有多少扇区,优点:支持直接访问优点大大加快了对大型文件的查找速度分配和回收:与内存的动态分区分配算法相同。
操作系统原理第四版复习

第一章多道程序设计技术:在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序,使他们在管理程序控制之下,相互穿插地运行。
(轮流使用)1、硬件:组成计算机的任何机械的、磁性的、电子的装置或部件,包括:中央处理器,存储器,外部设备中央处理器包括指令系统和中断系统存储器包括存储保护和存储管理2、裸机:仅由硬件组成的机器3、软件:由程序、数据和软件研制过程中形成的各种文档资料,包括系统软件、应用软件、和工具软件系统软件包括:操作系统、编译程序、程序设计语言、与计算机密切相关的程序应用软件包括:各种应用程序,各种软件包工具软件包括:诊断程序、检查程序、引导程序4、资源共享(竞争):多个计算任务对计算机系统资源的共同享用(竞争)5、操作系统:是与份额大型的程序系统,负责计算机系统软硬件资源的分配和管理,控制和协调并发活动,实现信息的存储和保护,提供用户接口,使用户获得良好的工作环境6、操作系统的核心任务:系统资源的分配、控制和协调并发活动(活动执行的基本单位称为进程)7、操作系统管理的目标:提高资源利用率和方便用户的使用资源管理的功能有:①、处理机分配“如提出进程调度策略,给出进程调度算法,进行处理机的分派②、存储管理:包括存储分配与存储的无关性,存储保护和存储扩充(存储保护必须由硬件提供支持,具体保护办法有基址、界限寄存器法、存储键和锁)③、设备管理:用户程序中或资源申请命中使用设备的逻辑名与实际操作的设备无关使用独享、共享和虚拟分配技术实现设备分配对设备有传输控制④、软件资源管理软件资源:各种程序和数据的集合程序包括系统程序和用户程序系统程序包括操作系统的功能模块、系统库和实用程序8、操作系统的特性:①并发性指能处理多个同时性的活动的能力②共享性指多个计算任务对资源的共同享用③不确定性指操作系统能处理随机发生的对个事件9、操作系统解决的基本问题:提出解决资源分配的策略、协调并发活动的关系、保证数据的一致性,实现数据的存储控制保证数据的一致性涉及多级保护:系统程序>同时进入主存的多道程序>共享数据10、操作系统的基本类型:批量、分时、实时、个人计算机、网络、分布式操作系统①批量操作系统:在主存中总是同时存有几道程序②分时操作系统:采用时间片轮转的办法,提高整个系统的效率,重点是实现公平的处理机共享的策略(可以实现连接同一计算机的多个终端有自己的一个虚拟机)③实时操作系统:能监视、响应或控制外部的环境,对外部输入的信息能够在规定时间内处理完毕并作出反应④网络操作系统:由通信接口中断处理程序、通信控制程序和各级网络协议等软件组成计算机网络的功能:信息传递>资源共享>提高计算机的可靠性和可用性>实现分布处理⑤分布式操作系统:由多个相互连接的处理单位组成的计算机系统,这些单元能够在整个系统的控制下完成一个共同任务,最少依赖集中的程序、数据或硬件UNIX系统是多用户交互式分时操作系统第二章1、操作系统采用区分处理机的工作状态的办法建立一个保护环境2、处理机的态:处理机当前出于何种状态,正在运行的是管理程序还是用户程序管态:又称系统态,处理机执行管理程序,使用全部系统资源和指令,包括一组特权指令,访问整个存储区细分:管态+核态(核态下,处理机能使用特权指令,可改变机器状态,修改特殊寄存器,涉及外部设备的输出和输入指令)用户态:又称目态,只允许访问自己的存储区域3、中断:某个事件发生时,系统中止现行程序的运行、引出处理该事件的程序进行处理,处理完毕后返回断电,继续执行中断一个程序的执行只能发生在某条指令的周期末尾4、中断分类:①按中断功能分类:I/O中断→外中断(对某台中央处理器而言,它的外部非通道式装置所引起的中断)→机器故障中断→程序中断→访管中断(对系统指出某种需求时所发出的中断)②按中断方式分类:强迫性中断(外部请求所引起,非期待性)I/O中断+外中断+机器故障中断+程序中断自愿中断(期待事件)访管中断③按中断来源分类外中断(处理机外部引起,又称中断)I/O中断+外中断俘获(处理机内部引起)机器故障中断+程序中断+访管中断5、中断装置:发现中断源而产生中断过程的设备,也称中断系统职能:实现中断的进入,即实现中断的响应过程6、现场:中断的那一时刻能确保程序继续运行的有关信息,包括后续指令所在主存的单元号、程序运行所处的状态(管态或用户态)、指令执行情况、程序执行的中间结果(保护现场是中断进管后的第一件工作)7、程序状态字:程序运行时,反映其运行状态的一组信息。
计算机操作系统第四版期末总复习

缓冲池的工作方式及Getbuf和Putbuf过程
设备独立性 什么是设备独立性
如何实现设备独立性
设备驱动程序
第五章设备管理的重点、难点
虚拟设备和SPOOLing 技术
什么是虚拟设备 什么是SPOOLing技术,SPOOLing系统的组成
V(m);
}
在生产者—消费者问题中应注意:
(1)在每个程序中用于实现互斥的wait(mutex)和signal(mutex)必须成 对地出现。 (2)对资源信号量empty和full的wait和signal操作,同样需要成对地 出现,但它们分别处于不同的进程中,这样保证生产者进程和消费 者进程的同步及交替执行。 (3)在每个进程中,多个wait操作顺序不能颠倒,而signal操作的次
P3
1 6 5 4 0 6 5 2 0 3 3 2 1 9 8 6 True
P4
1 9 8 6 0 6 5 6 0 0 1 4 1 9 9 10 True
P1
1 9 9 10 1 7 5 0 1 0 0 0 2 9 9 10 True
P2
2 9 9 10 2 3 5 6 1 3 5 4 3 12 14 14 True
文件系统使用
文件系统安全、保护、保密、 可靠性、一致性
物理块 磁盘结构
磁带
系统打开文件表
用户打开文件表
创建、打开、读写、关闭、删除、 拷贝、重命名
文件存取控制
•第六章文件管理的重点、难点
文件的逻辑结构:顺序文件、索引文件和索引顺序文件 原理和特征
组织方式、访问方法及各种文件形式的比较
外存分配方式:连续分配、链接分配和索引分配原理、优缺点 显示链接FAT、混合索引分配 目录管理:目录管理的要求 文件控制块(FCB) 索引结点 目录结构:单级、两级和多级
操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点操作系统是管理计算机硬件与软件资源的系统软件,同时也是计算机系统的内核与基石。
以下是操作系统期末复习的一些重要知识点。
一、操作系统的概念和功能操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境,在计算机与用户之间起到接口的作用。
其主要功能包括:1、进程管理:负责进程的创建、调度、终止等操作,确保进程能够合理地共享 CPU 资源。
2、内存管理:管理计算机内存的分配、回收和保护,提高内存的利用率。
3、文件管理:实现对文件的存储、检索、更新和共享等操作。
4、设备管理:对输入输出设备进行有效的分配、控制和调度。
5、提供用户接口:包括命令接口和程序接口,方便用户与计算机进行交互。
二、进程管理进程是程序的一次执行过程,是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程的状态包括:就绪、运行、阻塞。
进程状态的转换是由操作系统根据资源的可用性和进程的需求进行控制的。
进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)、优先级调度等。
每种算法都有其特点和适用场景。
例如,先来先服务算法按照进程到达的先后顺序进行调度,简单公平,但可能导致短作业等待时间过长;短作业优先算法优先调度执行时间短的作业,能有效减少平均等待时间,但可能对长作业不利。
进程同步与互斥是多进程环境下的重要问题。
互斥是指多个进程不能同时访问同一临界资源,同步则是指多个进程在执行顺序上存在依赖关系。
实现进程同步与互斥的方法有信号量机制、管程等。
三、内存管理内存管理的主要任务是为程序分配内存空间,并保证内存的高效利用和保护。
内存分配方式有连续分配和离散分配。
连续分配包括单一连续分配和分区分配,离散分配则有分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。
分页存储管理将内存空间划分为固定大小的页面,分段存储管理则按照程序的逻辑结构将其划分为不同的段,段页式存储管理结合了分页和分段的优点。
操作系统第四版期末考点总结

第一章:操作系统的目标,作用,推动力,基本类型,基本特征(4个及关系),主要功能。
操作系统的目标:1、方便性:操作系统使计算机更易于使用。
2、有效性:操作系统使资源利用率更高,使系统的吞吐量更大。
3、可扩充性。
4、开放性。
操作系统的作用:1、操作系统是用户与计算机硬件系统之间的接口。
2、操作系统使计算机资源的管理者。
3、操作系统实现了对计算机资源的抽象。
操作系统的基本特征:1、并发性。
2、共享性。
3、虚拟性。
4、异步性。
操作系统的功能:1、处理机管理(进程控制、进程同步、进程通信、进程调度)。
2、存储器管理(内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充)。
3、设备管理(缓冲管理、设备分配、设备处理)。
4、文件管理(文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理和保护)。
5、友好的用户接口(用户接口、程序接口)。
课后题:10 11 1510.试从交互性、及时性以及可靠性方面将分时系统与实时系统进行比较答:交互性:分时系统是一种通用系统,主要用于运行终端用户程序,因而他具有较强的交互能力;而实时系统虽然也有交互能力,但这里人与系统的教育仅限于访问系统中欧冠某些特定的专用服务程序,其交互能力不及前者及时性:实时信息系统对及时性的要求与分时系统类似,都是以人所能接受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的,一边为毫秒级可靠性:分时系统虽然也要求系统可靠,但相比之下,实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高。
11.OS有哪几大特征?最基本的特征是什么?并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征。
最基本的特征是并发性。
15.处理机管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?处理机管理的主要功能时:进程管理、进程同步、进程通信和处理及调度。
进程管理:为作业创建进程,撤销已结束的进程,控制进程在运行过程中的状态转换。
进程同步:为多个进程(含线程)的运行进行协调。
操作系统第四版期末复习资料整理

二、填空:(每空1分,共20空*1分=20分)12接口来请求操作系统服务。
34。
5、在操作系统中,不可中断也不可并发执行的原子操作称为6、在FCFS调度中,一作业8:001小时,若10:00开始执行该作业,其带权周转时间(即响应比)是。
调度算法。
9、分页式存储管理中,页表是用来指出进程的与之间的对应关系。
10指令的页号为,页内地址为11、按存取控制属性分类,12、操作系统的五大主要功能是_、用户接口。
13B进程抢占了CPU,则A进程应转入队列。
14、在记录型信号量中,某进程在执行原语时可能会唤醒另一个阻塞进程(用英文标识符作答)。
15表,该表的长度是由进程大小和共同决定的。
16、作业存在的唯一标17态。
18、若无进程处于运行状态,则_就绪_队列必为空。
19W组成,地址转换时页号P与页表长度L进行比较,如果,则产生越界中断。
20、抢占式调度的开销比非抢占式调度的开销大,21、某页式存储系统中,地址结构的第0到11位表示页内偏移量,第12到152223、文件的外存分配方式有三类,分别为:连续分配、_链接分配、索引分配__。
24、在一个具有2个处理器的操作系统中共有n 个进程,在不考虑进程状态过渡的情况下,阻塞进程队列中最多有(n)个进程。
某一时刻,处于执行状态的进程为0个,且当前处理机空闲,处于就绪状态的进程有(n)个。
25、当处理器空闲时,调度程序从(就绪)进程队列中选择一个进程给其分配CPU,处于(阻塞)状态的进程是不会获得CPU的。
26、在响应比最高者优先的作业调度算法中,当各个作业等待时间相同时,(运行时间短的)的作业将得到优先调度;当各个作业要求运行的时间相同时,(等待时间长)的作业得到优先调度。
28、设有8页的逻辑空间,每页有1024字节,它们被映射32块的物理存储区中,那么,逻辑地址的有效位是(13)位,物理地址至少是(15)位。
29、在一个分页存储管理系统中,页长为4KB,某一作业的页表如右图所示,虚拟地址3000对应的物理地址为(15288)30.若信号量S的初值定义为10,则在S上调用了16次P操作和15次V操作后S的值应该为( 9 )。
操作系统期末复习重点(史上最全)(可编辑修改word版)

操作系统(Operating System)复习要点第一章操作系统:计算机系统中的一组系统软件,由它统一管理计算机系统的各种资源并合理组织计算机的工作流程,方便用户使用。
具有管理和服务功能操作系统的特征:并发性,共享性,随机性,可重构性,虚拟性。
并发是指计算机系统中同时存在多个程序,宏观上看,这些程序是同时向前推进的。
共享性:批操作系统程序与多个用户程序共用系统中的各种资源虚拟性:物理实体转化为若干逻辑上的对应物。
操作系统的功能:1,进程管理;2,存储管理;3,文件管理;4,作业管理;5,设备管理;6,其他功能(系统安全,网络通信)。
传统OS 中,进程是系统调度的最小单位,是程序的一次执行;而现代OS 中则是线程,是程序一次相对独立的执行过程。
操作系统的发展历史1,手工操作:穿孔卡片2,监督程序——早期批处理:计算机高级语言出现,单道批处理单道批处理:串行执行作业中,由监督程序识别一个作业,进行处理后再取下一个作业的自动定序处理方式3,多道批处理系统——现代意义上的操作系统多道批处理:允许多个程序同时存在于主存之中,由中央处理机以切换方式为之服务,使得多个程序可以“同时”执行。
操作系统分类:批处理OS,分时OS,实时OS,嵌入式OS,个人计算机OS,网络OS,分布式OS,智能卡OS。
操作系统类型:批处理O S,分时O S,实时O S,网络O S,分布式OS。
分时系统:支持多个终端用户共享一个计算机系统而互不干扰,能实现人机交互的系统。
特点:支持多用户,具有同时性、独立性、及时性、交互性。
实时系统:使计算机系统接收到外部信号后及时进行处理,并且在严格的规定时间内处理结束、再给出反馈信号的系统。
特点:及时响应,快速处理,安全可靠。
宏观和微观两个发展方向:网络OS、分布式OS(大型系统)、嵌入式OS(微机)研究操作系统的几种视角:软件的视角、用户接口、资源管理、虚拟机、服务提供者视角第二章作业的定义:用户要求计算机系统处理的一个计算问题。
计算机操作系统第四版期末复习知识点汇总附习题

第一章引论①为什么发明计算机系统:方便、有效、可扩充、开放计算机系统作用:做接口、管理资源、资源的抽象发展计算机系统的动力:提高利用率、更加方便、应用.体系.硬件更新都要跟上②计算机系统发展史一、无操作系统(一)人工操作:单用户、CPU. 内存长期空闲(二)脱机输入/输出(OFF-LINE I/0):装好卡片再上机。
节约CPU空闲时间、提高I/O速度二、单道批操作系统描述:有个监督程序将磁带上的作业调入计算机缺点:I/O太慢,CPU太快三、多道批操作系统描述:A在I/0,B趁机CPU优点:肯定提高资源利用率、系统吞吐量变大缺点:每个程序都要很久才处理完(作业要排队)、无交互能力未解难题:内存、处理机争用、I/O设备、文件的组织和管理、作业管理、用户和系统的接口四、分时系统描述:解决人机交互问题优点:终于有人机交互、多用户共享主机实际问题:由于多用户,所以要有“多路卡”、作业直接入内存、有个“时间片”调度作业特征:多路、独立、及时(用户可接受)、交互五、实时系统描述:工业(武器)控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统类型1:周期性实时:真的很周期;非周期性实时:有开始截止时间和完成截止时间类型2:硬实时:工业、武器系统;软实时:信息查询系统和多媒体系统与分时系统比较:多路、独立、及时(毫秒级)、交互、可靠六、微机时代(一)单用户单任务:8位机的CP/M、16位机的MS-DOS(二)单用户多任务:目前的32位系统,如Windows(三)多用户多任务:UNIX、Solaris、Linux③操作系统共同特性:一、并发(一)并发和并行宏观上一样,并发:单处理机系统,微观上交替运行并行:多处理机系统,微观上同时运行(二)引入进程进程:在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,由机器指令、数据和堆栈等组成,能独立运行的活动实体特点:用进程就可以并发执行了二、共享(一)互斥共享方式例子:临界资源,打印机、磁带机描述:你要先申请才能获得资源(二)同时访问方式描述:微观上还是并发例子:多用户磁盘设备条件:系统允许进程并发、系统能有效管理资源三、虚拟(一)时分复用技术(利用空闲时间服务其他用户)虚拟处理机技术:分身之术虚拟设备:又是分身之术,骗用户以为有专人服务时分复用:速度:≤1/N(二)空分复用技术描述:将程序、电话线分成若干部分,然后各部分分时进入内存运行空分复用:空间:≤1/N四、异步描述:因为要并发,所以需要一个机制调度进程④操作系统主要功能一、处理机管理功能(一)进程控制描述:要并发,就要进程、要进程,就要管理(二)进程同步进程互斥方式:临界资源要互斥进程同步方式:合作完成共同任务,同步机构要协调先后次序(信号量控制)(三)进程通信描述:对合作进程而言,需要交换信息。
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第一章操作系统答:操作系统是一组能有效组织和管理计算机软硬件资源、合理调度作业、方便用户使用的程序的集合,是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。
作为用户与计算机硬件系统的接口;作为计算机系统资源的管理者:实现对计算机资源的抽象方便性、有效性、可扩展性和开放性。
(使用编译指令或OS提供的命令操纵系统)(提高系统的吞吐量、系统资源利用率)(可添加或修改功能、模块)(能遵循世界标准规,兼容性强)不断提高计算机利用率、方便用户、器件的不断更新换代、计算机体系结构的不断发展。
处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理并发、共享、虚拟、异步。
答:并发性是指多个事件在同一时间间隔发生;并行性是指多个事件在同一时刻发生。
答:指系统中的资源可供存中的多个并发执行的进程共同使用。
在一段时间只允许一个进程访问资源;允许多个进程在一段时间“同时”访问资源,“同时”指的是宏观意义,在微观上是交替访问的答:把通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物的功能称为“虚拟”。
利用某设备为一用户服务的空闲时间,转去为其他用户服务,使设备得到最充分的利用。
(虚拟处理机、虚拟设备。
虚拟为n个,平均速度≤1/n)利用存储器的空闲时间分区域存放和运行其他的多道程序,以此提高存的利用率。
(虚拟后,平均存≤1/n)答:指进程以人们不可预知的速度向前推进。
答:将一批作业以脱机方式(使用外围机,脱离主机)输入在磁带上,使作业在监督程序的控制下一个个连续处理。
提高系统资源利用率和系统吞吐量。
存中只有一道程序,系统资源浪费。
单道性、顺序性、自动性。
答:将作业输入在外存,排成后备队列,并在由于某程序I/O操作而暂停执行时的CPU空闲时间,按照一定算法,调度后备队列的另一个程序运行,使多道程序交替运行,保持CPU处于忙碌状态。
进一步提高系统资源利用率和系统吞吐量。
资源利用率高、系统吞吐量达。
平均周转时间长、无交互能力。
多道性、无序性、调度性答:指在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端并由此所组成的系统。
分时系统允许多个用户同时通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机资源。
及时接收、及时处理。
多路性、独立性、及时性、交互性(多用户共享)(用户间互不干扰)(及时响应)(人机对话)答:能及时响应外部事件的请求、在规定时间完成对事件的处理、并控制所有实时任务协调一致地运行的系统。
多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。
工业(武器)控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统。
答:分为用户接口(联机/脱机/图形用户接口)和程序接口无结构、模块化结构、分层式结构早期的操作系统的部既复杂又混乱,是无结构的,又称整体系统结构答:①聚性:指模块部各部分之间的联系紧密程度。
聚性越高,模块独立性越强;②耦合度:指模块间的相互联系和相互影响程度。
耦合度越低,模块独立性越高。
每一步设计都建立在可靠的基础上,各层间只存在单向依赖关系(高层依赖于紧贴着的低层)答:完全无软件的计算机系统,仅由硬件组成第二章进程的描述与控制答:是指一个有向无循环图,用于描述进程之间执行的先后顺序。
把没有前趋的结点称为初始结点,把没有后继的结点称为终止结点。
前趋图中不允许有循环,否则必然产生不可实现的前趋关系。
答:程序是指令的有序集合,可以作为一种软件资料长期保存。
答:在早期未配置OS的系统和单道批处理系统中,程序的执行方式是顺序执行。
具有以下特征:①顺序性:按规定的顺序操作;②封闭性:程序运行时独占全机资源,执行结果不受外界因素干扰;③可再现性:只要执行环境和初始条件相同,执行结果就相同。
答:只有在不存在前趋关系的程序之间才有可能并发执行。
:①间断性:“执行——暂停——执行”;②失去封闭性;③不可再现性。
:程序在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的程序之间形成了相互制约的关系,而相互制约导致了并发程序的间断性;多个并发执行的程序共享系统资源,势必会改变系统的资源状态,从而影响到使用该资源的程序,因而失去封闭性;在失去封闭性后,程序的计算结果将受到并发程序执行速度的影响,因而失去可再现性。
答:进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程实体简称进程,由程序控制块PCB、程序段、数据段构成。
(创建/撤消进程,实质是创建/撤消PCB)。
动态性(生命期)、并发性、独立性、异步性(程序不具备这些特性)①就绪状态Ready:指进程已准备好运行,就差获得CPU;②执行状态Running;③阻塞状态Block:也称等待状态或封锁状态。
答:①申请空白PCB;②为新进程分配运行时所必须的资源(包括向PCB填写用于控制和管理进程的信息);③初始化PCB;④将进程转入就绪状态并插入就绪队列。
保证进程的调度在创建工作完成后执行,确保对进程控制块操作的完整性。
进入终止状态的进程以后不能再执行,但有在操作系统中保留一个包含数据的记录,供其他进程收集。
当其他进程完成对其的信息提取后就删除该进程。
答:使进程处于静止状态,例如,挂起前正在执行,挂起后暂停执行;挂起前是就绪状态,挂起后暂时不接受调度。
与之对应的是激活操作。
①正常结束,表示进程已完成任务;②异常结束,表示进程在运行时发生了某种异常事件,或是出现了无法克服的错误;③外界干预,表示进程受外界请求而终止运行,例如被操作系统或其他进程所终结。
①从PCB集合中检索出该进程的PCB,读取进程状态;②终止处于执行状态的该进程,包括其子进程,并置调度标志为真;③将其所拥有的资源归还给父进程或系统;④将其移出队列。
答:分为存表、设备表、文件表、进程表。
答:用于描述进程的当前情况及管理进程运行,记录了实现上述功能所需的全部信息,是操作系统中最重要的记录型数据结构答:使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其他进程并发执行的进程。
具体如下:①作为独立运行基本单位的标志;②能实现间断性运行方式;③提供进程管理所需要的信息;④提供进程调度所需要的信息;⑤实现与其它进程的同步与通信。
答:也称为处理机的上下文,主要由处理机的各种寄存器的容组成。
这些寄存器包括:①通用寄存器;②指令计数器;③程序状态字PSW;④用户栈指针。
答:①进程状态:指明进程当前状态;②进程优先级:描述进程使用处理机的优先级别;③进程调度所需的其他信息;④事件,即阻塞原因。
答:①程序和数据的地址;②进程同步和通信机制;③资源清单;④指针。
答:①线性方式(将PCB组织在线性表中);②方式(队列);③索引方式。
答:通常将一些与硬件紧密相关的模块、各种常用设备的驱动程序以及运行频率较高的模块,都安装在紧靠硬件的软件层次,即OS核中,使它们常驻存。
答:①支撑功能:中断处理、时钟管理、原语操作;②资源管理功能:存储器管理、设备管理、进程管理。
答:①系统态,又称管态、核态,具有较高特权,可执行一切指令;②用户态,又称目态,具有较低特权,仅能执行规定的指令。
(一般情况下应用程序只能在用户态运行)答:原语是由若干条指令组成的、用于完成一定功能的过程。
与一般过程的区别在于:原语是原子操作,即操作中的所有动作是一个不可分割的整体,要么全做要么全不做。
所以原语执行时不允许被中断。
常见原语:创建原语Creat,阻塞原语block,唤醒原语wakeup,挂起原语suspend,激活原语active。
答:①间接相互制约:进程-资源-进程;②直接相互制约:进程-进程答:一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源,访问临界资源的那段代码称为临界区。
答:空闲让进、忙则等待、有限等待(保证资源在有限时间进入临界区,避免“死等”)、让权等待(进不了临界区时释放处理机,避免“忙等”)答:管理临界区时将标志看做一个锁,每个要进入临界区的进程必须先测试锁,关则等待,开则进入并关锁。
锁测试和关锁操作必须是连续的,不可分开进行。
①关中断:实现互斥的最简单的方法之一。
在进行锁测试前关闭中断,完成锁测试并上锁后再打开中断。
②使用原语Test-and-Set指令:boolean TS(boolean *lock){boolean old;old=*lock;*lock=TRUE;//TRUE表已上锁,及资源正被使用;FALSE表资源空闲return old;}③使用Swap指令:为每个临界资源设置一个全局布尔变量lock,在每个进程使用局部布尔变量key。
void swap(boolean *a,boolean *b){boolean temp;temp=*a;*a=*b;*b=temp;}②③存在忙等状态(不停地锁测试),不符合让权等待的原则。
①整形信号量:除初始化外仅能通过原子操作wait(S)和signal(S)(也称P、V操作)来访问。
并未遵循“让权等待”原则。
②记录型信号量:遵循“让权等待”,不存在“忙等”。
其中的list是一个链表指针,用于等待该资源的进程,value表示系统某类资源的数目,每次wait申请资源后,value减一,当value<0表示资源已分配完毕,此时进程应调用block原语进行自我阻塞。
signal释放资源使value加一。
若加一后value仍小于0,表示仍有申请该资源的进程被阻塞,此时应调用wakeup原语,唤醒list链表中的第一个等待进程。
③AND型信号量:基本思想是将进程在整个运行过程中需要的所有资源一次性全部分配给进程,待进程使用完后一起释放。
④信号量集:可设置信号量测试值n,一次性申请n个资源,并可设置分配下限值t,当申请资源数低于下限值时不予分配。
如:Swait(S,t,n),表示只有一个信号量S,允许每次申请n个资源,申请数不可小于t;Swait(S,1,1)相当于普通的记录型信号量;Swait(S,1,0)相当于可控开关,S≥1时允许多个进程进入,S=0时阻止任何进程进入。
对应有Ssignal(S,n)答::线程和进程都是能独立运行的基本单位,但线程被调度时的开销更小;②。
进程间可以并发,进程的线程间或不同进程的线程间也可以并发,更加有效地提高系统资源利用率和系统吞吐量;③:进程可以拥有资源,线程不仅可以拥有少量资源还可以共享该进程的资源;④:同一进程的线程间的独立性远低于不同进程间的独立性;⑤:线程的创建、撤消、切换远低于进程;⑥。
答:指进程间的信息交换。
四种通信机制/类型:①共享存储器系统;②管道通信系统;③消息传递系统;④客户机-服务器系统答:为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性。
第三章处理机调度与死锁答:①高级调度:调度对象是作业,又称长程调度或作业调度,将外存作业调入存,创建进程,分配资源,插入就绪队列;②低级调度:调度对象为进程,又称短程调度或进程调度,运行频率最高,给就绪队列的进程分配处理机;③中级调度:又称存调度,将进程调至外存或调入存,目的是提高存利用率和系统吞吐量。