操作系统复习资料
操作系统期末复习

第一章操作系统引论1 什么是操作系统?1.用户与计算机硬件之间的接口2.控制和管理计算机资源的软件2 计算机由什么硬件组成?CPU、存储器、输入/输出设备、总线等3多道批处理系统在该系统中,用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,称为“后备队列”;然后,由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使它们共享CPU和系统中的各种资源。
【特征】(优缺点):资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力3 分时系统分时系统是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
【特征】(优缺点):多路性、独立性、及时性、交互性4 实时系统实时系统是指系统能及时(或即时)响应外部事件的请求,在规定的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。
【特征】(优缺点):多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性5 OS的特性和功能OS的基本特性:并发性、共享性、虚拟技术性、异步性。
其中“并发”是最重要最基本的特性OS的主要功能:资源管理器和用户接口资源管理功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理操作系统和用户之间的接口:用户接口:联机用户接口,脱机用户接口和图形用户接口程序接口:该接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的,它是由一组系统调用组成。
第二章进程管理1 进程的基本概念程序顺序执行时的特征:顺序性、封闭性、可再现性程序并发执行时的特征:顺序性、间断性、失去封闭性、不可再现性前趋图是一个有向无循环图DAG(Directed Acyclic Graph)。
进程的定义:进程是程序的一次执行。
进程是可以和其它计算并发执行的计算。
进程是程序在一个数据集合上的运行过程。
进程是一个程序与其使用的数据在处理机上顺序执行时发生的活动。
进程是系统进行资源分配和调度的一个基本单位。
进程的特征:动态性、并发性、独立性、异步性、结构特性进程控制块:是进程实体(进程映像)的一部分。
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操作系统复习资料操作系统复习资料第一章:一、现在操作系统的功能与任务?(p14)1.操作系统的主要任务,是为多道程序的运行提供良好的运行环境,以保证多道程序能有条不紊地运行,并能最大限度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用.2. 操作应具有这样几方面的功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、面向网络的服务和功能二、什么是多道程序设计技术?有什么好处?(p6)1.在单道批处理系统中,内存中仅有一道作业,它无法充分利用系统中的所有资源,使系统性能较差;2.在多道批处理系统中,用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,称为”后备队列”,然后,由作业高度算法按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使他们共享CPU和系统上的各种资源.好处:(1)提高了CPU的利用率(2)可提高内存和I/O设备的利用率(3)增加系统吞量三、分时、实时、多道程序处理系统概念?(选择)(p8----p11)第二章:一、线程与进程的异同?1、相同点:(a)二者都具有ID,一组寄存器,状态,优先级以及所要遵循的调度策略。
(b)每个进程都有一个进程控制块,线程也拥有一个线程控制块。
(c)线程和子进程共享父进程中的资源;线程和子进程独立于它们的父进程,竞争使用处理器资源;线程和子进程的创建者可以在线程和子进程上实行某些控制,比如,创建者可以取消、挂起、继续和修改线程和子进程的优先级;线程和子进程可以改变其属性并创建新的资源。
2、不同点:(a)线程是进程的一部分, 一个没有线程的进程是可以被看作单线程的,如果一个进程内拥有多个进程,进程的执行过程不是一条线(线程)的,而是多条线(线程)共同完成的。
(b)启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间,而且,线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
(c)系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域,但是不会为线程分配内存(线程所使用的资源是它所属的进程的资源),线程组只能共享资源。
操作系统期末复习资料(知识点汇总)

分为时分复用技术、空分复用技术。
如果虚拟的实现是通过时分复用方式,即对物理设备进行分时使用,设N是谋设备所对
应的逻辑设备数,则每台虚拟设备的平均速度必然小于等于1/N。类似,空分复用实现
虚拟,空间利用也小于等于1/N 。
4. 异步性:
进程的推进速度不可预知。
9. 操作系统五大功能
if(isfull(q)==1){//如果队列为满,生产者无法插入数据
}else{
enqueue(q,data));
}
}
void customer(queue &q){
if(isempty(q)==1){//如果队列为空,消费者取不到东西
}else{
进程挂起与激活:
进程挂起:首先检查被挂起进程的状态,若处于活动就绪状态,便将其改为静止就绪;对于
活动阻塞状态,改为静止阻塞。
进程激活:将进程从外存调入内存,检查其现行状态,若是静止就绪,便改为活动就绪;若
是静止阻塞,改为活动阻塞。
6. 进程同步
1. 由于资源共享和进程合作,进程间存在两种形式的制约关系:
2. C/S模式
由客户机、服务器、网络系统构成。完成一次交互可分为,客户发送请求信息,服务器
接受信息,服务器反馈消息,客户机接受消息。此种模式实现了数据的分布存储,便于
集中管理,可扩展性。但可靠性差。
3. 面向对象程序设计:
4. 微内核操作系统结构:
子操作wait(), signal() 来访问,即P,V操作。原子操作在执行时不可中断。
4. 进程控制信息:
进程控制块的组织方式:
1. 链式方式:把同一状态的PCB,用链接字链接成一个队列,形成就绪队列。
操作系统复习资料

1什么是操作系统及四个基本特征操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。
P9操作系统的四个基本特征是并发、共享、虚拟和异步。
P142操作系统的主要功能,什么是分时操作系统操作系统的主要功能:处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理p18分时操作系统是指,在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过主机的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
P103操作系统的接口有几种类型用户与操作系统的接口通常可分为两大类:1用户接口。
它是提供给用户使用的接口,用户可通过该接口取得操作系统的服务2程序接口。
它是提供给程序员在编程时使用的接口,是用户程序取得操作系统的唯一途径p224 在OS为什么要引入进程的概念,为什么要引入线程为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,而引入了进程概念。
P37在操作系统中引入线程,是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。
P725进程控制块是什么?作用及构成为了使程序(含数据)能独立运行,应为之配置一进程控制块,即PCB(Process Control Block);PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构,PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。
在进程控制块中,主要包括下述四方面的信息。
1进程标示符2处理机状态3进程调度信息4进程控制信息因而它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,一个能和其他进程并发执行的进程。
P416进程的基本状态有哪些?进程实体是由什么组成的进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态。
事实上,运行中的进程可能具有以下三种状态。
1就绪状态2执行状态3阻塞状态p38由程序段、相关的数据段和PCB三部分便构成了进程实体。
《操作系统》期末复习

《操作系统》期末复习1.文件系统模型(三层)文件系统的模型可分为三个层次:最底层是对象及其属性,中间层是对对象进行操作和管理的软件集合,最高层是文件系统提供给用户的接口。
1)对象机器属性:文件,目录,磁盘(磁带)储存空间。
2)对对象操作和管理的软件集合:I/O控制层,基本文件系统层。
基本I/O管理程序,逻辑文件系统3)文件系统的接口:命令接口,程序接口2.I/O设备的四种控制方式,各种常见I/O设备使用哪种方式。
1)采用轮询的可编程I/O方式。
2)采用中断的可编程I/O方式:键盘、打印机等3)直接存储器访问方式:磁盘、光盘等4)I/O通道方式。
3.磁盘对换区和文件区的管理,各自采用何种分配方式。
对文件区管理的主要目标是提高文件存储空间的利用率,然后才提高对文件的访问速度,因此,对文件区空间的管理采取离散分配方式。
对对换空间管理的主要目标是提高进程换入和换出的速度,然后才是提高文件存储空间的利用率,因此,对对换区空间的管理采取连续分配方式,较少的考虑外存中的碎片问题。
4.线程的实现方式。
1)内核支持线程的实现:抢占式方式、非抢占式方式2)用户级线程的实现:运行时系统,内核控制线程5.进程和线程的区别是什么调度,在传统的操作系统中,进程是调度的基本单位,在引入线程的操作系统中,线程才是调度的基本单位,而进程是拥有资源的基本单位。
拥有资源,进程才能拥有资源。
线程只拥有属于自己的少量资源,还允许多个线程共享该进程所拥有的资源。
并发不仅进程可以并发执行,在一个进程中的多个线程之间也可以并发执行。
系统开销系统在分配资源等管理上开销大,而线程切换时开销小,只需要保存和设置少量寄存器内容。
线程支持多处理机系统。
在同一进程中的不同线程之间的独立性要比不同进程之间的独立性低得多6.现代操作系统的特征,其中最基本的是哪一项。
特征:并发共享虚拟异步。
其中,并发特征是最为重要的特征,其余三个特征是以并发为前提体现的。
7.批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统的主要特点及各自的优缺点。
操作系统复习

1.OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么?并发性、共享性、虚拟性和异步性(不确定性);最基本的特征是并发性。
2.OS三种基本类型:批处理、分时、实时OS3.并发:两个或多个事件在同一时间间隔内发生;并行:两个或多个事件在同一时刻发生4. 特权指令:只能由OS使用的指令;非特权指令:OS和用户都可以使用的指令;访管指令:实现从目态到管态的切换;管态:运行系统程序时系统所处的状态;目态:运行用户程序时系统所处的状态5.系统调用和过程调用的区别:①运行在不同的系统状态②调用方式不同③返回方式不同6.进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程。
进程和程序的关系:①进程是动态的,程序是静态的②进程是暂时的,程序是永久的③进程和程序的组成不同④进程和程序密切相关7.进程的基本状态有哪些?这些状态之间是如何转换的?进程的基本状态有:就绪,阻塞,执行三种。
就绪到执行:进程调度;执行到就绪:时间片完;执行到阻塞:I/O请求或等待事件发生;阻塞到就绪:I/O完成或事件已发生。
8.原语是由若干条机器指令构成的一段程序,用以完成特定功能,这段程序在执行期间不可分割。
即原语的执行不能被中断,原语操作具有原子性。
9.临界区管理四原则:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。
原因:为实现进程互斥进入自己的临界区。
10.同步与互斥的关系:①区别:互斥:联系松散,取用资源随机,有则用;同步:联系紧密,按序执行,有资源也不一定可用②联系:都是进程之间的相互制约关系,互斥是特殊的同步,可将二者统称为进程同步。
11.信号量的物理含义:S>0,S的值表示可用资源数量。
S=0,S的值表示无资源可用。
S<0,表示无资源可用,且|S|表示在阻塞队列中等待的进程数量。
12. 三级调度:作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存,并为它们创建进程,分配资源,然后将新创建进程插入就绪队列(作业的四个状态:提交、后备(收容)、运行、完成);交换调度负责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交换区存放,但内存空闲时,又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存;进程调度决定将处理机分配给就绪进程队列的哪个进程。
《操作系统》复习资料
《操作系统》复习资料填空题1. 在操作系统中采用多道程序设计技术,能有效地提高CPU、内存和I/O设备的利用率。
2. 多道程序环境下的各道程序,宏观上它们是在并行运行,微观上则是在串行执行。
3. 一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤,每个加工步骤可称为一个作业步。
4. 作业控制方式有脱机控制和联机控制两种方式。
5. 所谓系统调用,就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。
6. 进程是一个动态概念,而程序是一个静态概念。
7. 当处理机空闲时,进程调度程序从就绪队列中选出一个进程执行。
8. 分页管理中采用“首次适应”分配算法时,应将空闲区按长度递增次序登记在空闲表中。
9. 通过硬件和软件的功能扩充,把独占设备改造成若干用户可共享的设备,这种设备称为虚拟设备。
10.选择网络操作系统时,在很大程度上是取决于操作系统和局域网中已经运行的应用程序。
11. 分时系统中的响应时间是衡量一个分时系统性能的一项重要指标。
12. 操作系统为程序员提供的接口是系统调用,而为一般用户提供的接口是命令方式控制。
选择题1. 操作系统是一种( C )。
A.通用软件B.应用软件C.系统软件D.软件包2. 一个计算机系统,采用多道程序设计技术后,使多道程序实现了( B )。
A.微观上并行B.宏观上并行C.微观和串行D.宏观上串行3. 一个计算机系统可以认为由以下4个层次构成,而人们所说的裸机是指( A )。
A.硬件层B.操作系统层C.语言处理程序层D.应用程序层4. 下列语言中属于脱机作业控制语言的是( C )。
A.C++B.汇编语言C.作业控制语言D.会话式程序设计语言5. 在各种作业调度算法中,若所有作业同时到达,则平均等待时间最短的算法是( D )。
A.先来先服务B.优先数C.最高响应比优先D.短作业优先6. 既考虑作业等待时间,又考虑作业执行时间的调度算法是( D )。
A.短作业优先B.优先级调度C.先来先服务D.响应比高者优先7. 信箱通信是一种( A )通信方式。
计算机操作系统复习重点
1.1操作系统的目标:有效性方便性可扩充性开放性1.2操作系统的作用1.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(命令方式,系统调用方式,图像和窗口式。
)2.OS作为计算机系统资源的管理者3.OS实现了对计算机资源的抽象1.3操作系统的定义: 操作系统是一组控制和管理计算机硬件呵呵软件资源,合理地对各类作业进行跳读,以及方便用户使用的程序集合.1.4操作系统的基本特性1.并发性2.平行性3.引入进程4.引入线程5.共享性:是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
(互斥共享、同时访问方式)6.虚拟技术是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
分为时分复用和空分复用技术。
7.异步性进程是以人们不可预知的速度向前推进,此即进程的异步性。
1.5操作系统的主要功能1.处理机管理功能:进程控制,进程同步,进程通信,调度2.存储器管理功能:内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充3.设备管理功能:缓冲管理、设备分配、设备处理4.文件管理功能:文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/管理和保护。
操作系统与用户之间接口用户接口、程序接口时间片以略大于一次典型的交互所需要的时间为宜,这样可使大多数进程在一个时间片内完成。
区分系统态和用户态?在什么情况下进行两种方式的转换?从资源管理和程序控制执行的角度出发,将指令系统分为两大部分:特权指令和非特权指令。
在程序执行时,根据执行程序对资源和机器指令的使用权限,把机器设置为两个状态:核心态和用户态。
也就是说,当系统处于核心态时,就可以使用所有指令、资源,并具备改变CPU状态的能力;而当CPU在用户态时,只能使用非特权指令。
如果CPU执行用户程序时(用户态)出现了中断,系统将自行转到中断处理程序,CPU就由用户态转换到核心态;中断处理结束后,返回继续执行用户程序,此时CPU又由核心态转到用户态。
2.1进程的特征:结构特征:程序段,数据段,进程控制块(PCB)动态性:是程序的一次执行过程,因而是动态的。
操作系统知识点复习总结
计算机操作系统第0章计算机系统概述计算机系统由操作员、软件系统和硬件系统组成。
软件系统:有系统软件、支撑软件和应用软件三类。
系统软件是计算机系统中最靠近硬件层次不可缺少的软件;支撑软件是支撑其他软件的开发和维护的软件;应用软件是特定应用领域的专用软件。
硬件系统:借助电、磁光、机械等原理构成的各种物理部件的组合,是系统赖以工作的实体。
如今计算机硬件的组织结构仍然采用冯诺依曼基本原理(有控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备—通常把控制器和运算器做一起称为中央处理机cpu,把输入输出设备统称为I/O设备)。
关于计算机系统的详细:Cpu的四大组件构成:ALU、CU、寄存器和中断系统。
存储器:理想存储器是大容量、高速度和低价位。
在计算机系统中存储器的分层结构:寄存器、高速缓存(cache)(用于解决cpu和内存读写速度过于不匹配)、主存(RAM和ROM)、磁盘和磁带。
I/O系统:由I/O软件和I/O硬件组成,前者用于将数据输入主机和将数据计算的结果输出到用户,实现I/O系统与主机工作的协调。
I/O硬件包括接口模块和I/O设备。
关于系统中断:利用中断功能,处理器可以在I/O操作执行过程中执行其他指令。
第1章操作系统引论操作系统的定义:控制和管理计算机软、硬件资源,合理组织计算机的工作流程,以便用户使用的程序集合。
计算机的四代发展:(1)没有操作系统的计算机(没有晶体管,使用机器语言写成的)(2)有监控系统的计算机(出现晶体管,使用汇编语言和高级语言,出现了单道批处理系统)(3)带操作系统的计算机(出现了小规模的集成电路,出现了多道程序设计技术—相当于系统中断,由于多道程序不能很好的满足用户对响应时间的要求,出现了分时系统。
多批道处理系统和分时系统的出现标志着操作系统的形成。
)(4)多元化操作系统的计算机(出现了大规模集成电路,分布式操作系统)操作系统的特征并发性:两个或两个以上的事物在同一个时间间隔内发生。
操作系统安全复习重点
第一章:绪论1 操作系统是最基本的系统软件,是计算机用户和计算机硬件之间的接口程序模块,是计算机系统的核心控制软件,其功能简单描述就是控制和管理计算机系统内部各种资源,有效组织各种程序高效运行,从而为用户提供良好的、可扩展的系统操作环境,达到使用方便、资源分配合理、安全可靠的目的。
2 操作系统地安全是计算机网络信息系统安全的基础。
3 信息系统安全定义为:确保以电磁信号为主要形式的,在计算机网络化(开放互联)系统中进行自动通信、处理和利用的信息内容,在各个物理位置、逻辑区域、存储和传输介质中,处于动态和静态过程中的机密性(保密性)、完整性、可用性、可审查性和抗抵赖性,与人、网络、环境有关的技术安全、结构安全和管理安全的总和。
4 操作系统面临的安全威胁可分为保密性威胁、完整性威胁和可用性威胁。
5 信息的保密性:指信息的隐藏,目的是对非授权的用户不可见。
保密性也指保护数据的存在性,存在性有时比数据本身更能暴露信息。
6 操作系统受到的保密性威胁:嗅探,木马和后门。
7 嗅探就是对信息的非法拦截,它是某一种形式的信息泄露.网卡构造了硬件的“过滤器“通过识别MAC地址过滤掉和自己无关的信息,嗅探程序只需关闭这个过滤器,将网卡设置为“混杂模式“就可以进行嗅探。
8 在正常的情况下,一个网络接口应该只响应这样的两种数据帧:1.与自己硬件地址相匹配的数据帧。
2.发向所有机器的广播数据帧。
9 网卡一般有四种接收模式:广播方式,组播方式,直接方式,混杂模式。
10 嗅探器可能造成的危害:•嗅探器能够捕获口令;•能够捕获专用的或者机密的信息;•可以用来危害网络邻居的安全,或者用来获取更高级别的访问权限;•分析网络结构,进行网络渗透。
11 大多数特洛伊木马包括客户端和服务器端两个部分。
不管特洛伊木马的服务器和客户程序如何建立联系,有一点是不变的,攻击者总是利用客户程序向服务器程序发送命令,达到操控用户机器的目的。
12 木马的作用是赤裸裸的偷偷监视别人和盗窃别人密码,数据等,达到偷窥别人隐私和得到经济利益的目的.13 后门:绕过安全性控制而获取对程序或系统访问权的方法。
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第一章绪言一、操作系统概念:是管理和控制计算机系统中各种硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程的系统软件,是用户与计算机之间的接口。
二、操作系统的发展历史:1、手工操作阶段2、单道批处理系统3、多道程序设计系统4、分时操作系统5、实时操作系统6、操作系统的进一步发展三、操作系统的分类:1. 批处理操作系统2. 分时操作系统3. 实时操作系统4. 个人计算机操作系统5. 网络操作系统6. 分布式操作系统四、操作系统的功能1. 存储管理2. 处理机管理3. 设备管理4. 文件管理5. 用户接口五、操作系统的特征1. 并发(concurrency)2. 共享(sharing)3. 虚拟(virtual)4. 异步性(asynchronism)六、操作系统的地位:紧贴硬件之上,并在所有其他软件之下。
提供其他软件的支撑环境,是计算机资源的管理者。
七、操作系统的作用:(1) OS作为计算机系统的资源管理者(2)OS作为用户与计算机硬件之间的接口(3)OS作为虚拟机、扩展机八、批处理操作系统的特点:用户脱机使用计算机:作业提交后直到获得结果之前,不再进行交互作业成批处理:操作员把用户提交的作业分批进行处理多道程序并行:按照多道程序设计的调度原则,从一批后备作业中选取多道作业调入内存并组织它们运行,成为多道批处理分时操作系统的特点:多路性:一台计算机同时为多个终端服务,使多个用户同时共享系统资源,提高了资源利用率。
独立性:时间片轮转方式使每个用户的操作命令得到快速响应,因此用户就感觉不到别人也在使用该台计算机,就象自己独占一样交互性:系统能及时响应用户的操作,显著提高调试和修改程序的效率,缩短了作业周转时间实时系统的特点:提供即时响应和高可靠性,响应时间快,可以在毫秒级甚至微秒级立即处理。
九、OS结构:与基本机器硬件紧挨着的是系统核,具有初级中断处理、外部设备驱动、在进程之间切换处理机以及实施进程控制和通信的功能,提供一种进程可以存在和活动的环境。
系统核以外各层依次是存储管理层、I/O处理层、文件存取层、调度(作业调度)和资源分配层。
它们具有各种资源管理功能并为用户提供各种服务。
第二章用户接口一、作业的定义: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。
(用户的观点)二、作业由程序、数据和作业说明书三部分组成。
三、作业的输入输出方式:联机、脱机、直接耦合、SPOOLING、网络联机四、作业的控制方式:脱机作业控制、联机作业控制(命令行)五、用户接口方式:命令控制接口、系统功能调用(编程接口)六、系统调用与普通过程调用的区别系统调用是动态调用,而CALL 调用方式是静态调用; 执行状态不同 、 进入方式不同 、 与进程调度的关系不同: 嵌套或递归调用:系统调用中不允许 七、处理机的执行状态用户态:处理机在用户程序中执行称为用户态 系统态:处理机在系统程序中执行称为系统态第三章 进程管理一、程序执行的两种方式顺序执行:顺序执行是单道批处理系统的执行方式,也用于简单的单片机系统并发执行:现代操作系统多为并发执行,引入并发执行的目的是为了提高资源利用率 二、顺序执行的特征顺序性:处理机严格按照程序结构所指定的顺序执行。
(可能有分支或循环)封闭性:程序一旦开始运行就独占全部资源,计算机的状态只由该程序的控制逻辑所决定。
可再现性:程序的执行结果与程序运行的速度无关(即与时间无关)。
当机器在同一数据集上重复执行同一程序,均可得到相同的结果。
三、并发执行所带来的影响1、失去程序的封闭性和可再现性2、程序与计算不再一一对应3、并发程序在执行期间可以相互制约四、进程的定义:进程是指一个具有独立功能的程序对某个数据集在处理机上的执行过程和分配资源的基本单位。
五、进程的特征并发性 动态性 调度性 交互性 异步性 结构性六、进程通常由程序、数据集合和进程控制块PCB 三部分组成。
七、进程控制块:是用来存放进程的管理和控制信息的专门的数据结构 (PCB 是系统感知进程存在的唯一实体,进程与PCB 是一一对应的。
) 八、PCB 的基本内容:描述信息:进程标识、用户标识、家族关系控制信息:进程当前状态、优先级、开始地址、通信信息 资源管理信息:I/O 设备号、占用内存大小、各种指针 CPU 现场保护结构九、程序的并发执行:指一组在逻辑上相互独立的程序或程序段在执行过程中,其执行时间在客观上相互重叠,即一个程序段的执行尚未结束,另一个程序段的执行已经开始的这种执行方式。
十、进程的三种基本状态:运行状态,就绪状态,等待状态十一、进程互斥:在操作系统中,当某一进程正在访问某临界区时,就不允许其它进程进入,进进程调度时间片到 运行状态就绪状态等待状态等待某事件发生事件发生程之间的这种相互制约的关系称为互斥进程同步:异步环境下的一组并发进程互相发送消息而进行互相合作、互相等待,使得各进程在执行速度上相互协调,这样的相互制约关系称为进程同步同步与互斥间的关系:(1)相同点进程的同步与进程的互斥都涉及到并发进程共享资源的问题,实际上进程的互斥是同步的一种特殊情况。
(2)不同点互斥的概念来自于诸进程对独占使用资源的竞争,同步来源于多个进程的合作。
进程互斥是进程间竞争共享资源的使用权,这种竞争没有固定的必然关系,各进程的执行顺序可以是任意的。
哪个进程先竞争到使用权就归哪个进程先使用。
进程同步是共享资源的并发进程间的一种合作关系。
此时,即使无进程在使用共享资源,尚未得到同步消息的进程也不能去使用这个资源。
十二、信号量S的物理含义:S>0 表示有S个资源可用;S=0 表示无资源可用;S<0 则|S|表示S等待队列中的进程个数;十二、死锁的定义:指各并发进程彼此相互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。
从而造成大家都想得到资源而又都得不到资源,各并发进程不能继续向前推进的状态。
十三、产生死锁的原因:一是竞争资源;二是进程推进顺序不合理十四、产生死锁的必要条件:互斥条件部分分配不剥夺条件环路条件十五、为了提高系统的执行效率,减少处理机的空转时间(使得单个进程可以利用CPU和I/O之间的并行性),减少调度切换(保护现场信息)的时间,以及便于系统管理,引入了“线程”十六、进程和线程的比较地址空间和其他资源:进程间相互独立,同一进程的各线程间共享。
通信:进程间通信IPC,线程间可以直接读写进程数据段(如全局变量)来进行通信。
调度:都有上下文切换,但线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
状态:都有自己的状态和相应的同步机制,但线程只与内存和寄存器相关,其内容不会像进程的数据与程序那样因交换而进入外存(线程没有挂起状态)。
十七、进程调度的主要功能:保存当前运行进程的现场;从就绪队列中挑选一个合适进程;为选中的进程恢复现场十八、通常,线程的定义是_是进程中执行运算的最小单位(或执行处理机调度的基本单位)。
在现代操作系统中,资源的分配单位是进程,而处理机的调度单位是线程,一个进程可以有多个线程。
十九、从用户的源程序进入系统到相应程序在机器上运行,所经历的主要处理阶段有编辑阶段,编译阶段,连接阶段,装入阶段,运行阶段二十、虚拟存储器所具有的基本特征是_虚拟扩充,部分装入,离散分配,多次对换第四章处理机调度一、分级调度: 作业调度(高级调度)、交换调度(中级调度)、进程调度(低级调度)、线程调度二、作业的状态:提交状态后备状态执行状态完成状态三、作业调度的任务:完成作业从后备状态到执行状态的转变,以及从执行态到完成态的转变。
四、作业调度的具体功能:①记录系统中各个作业的情况;(记录情况)②按照某种调度算法从后备作业队列中选取作业;(挑选作业)③为被选取的作业分配内存、外设等需要的资源;(分配资源)④为选中的作业建立相应的进程。
(建立进程)⑤在作业运行完毕或运行过程中因某种原因需要撤离时,进行善后处理工作,回收所占用的全部资源,撤消相关的进程及JCB。
(善后处理)五、进程调度的任务:控制协调进程对CPU的竞争,即按一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程,并把CPU的使用权交给被选中的进程。
六、进程调度的功能:1. 记录所有进程的执行状况(静态和动态)2. 按一定策略,选择一个就绪进程3. 完成进程上下文切换七、调度算法:FCFS算法既可用于作业调度,也可用于进程调度;时间片轮转法可用于进程调度,但不能用于作业调度;SJF算法既可用于作业调度,也可用于进程调度;HRN既可用于作业调度,也可用于进程调度响应比比=1+作/运行时间第五章存储器管理一、逻辑地址(相对地址,虚地址):用户的程序经过汇编或编译后形成目标代码,目标代码通常采用相对地址的形式。
其首地址为0,其余指令中的地址都相对于首地址来编址不能用逻辑地址在内存中读取信息二、物理地址(绝对地址,实地址):内存中存储单元的地址。
物理地址可直接寻址。
三、重定位/地址映射就是建立虚实地址的对应关系。
四、虚拟存储器(虚存/虚拟存储技术):为用户提供一种不受物理存储器结构和容量限制的存储技术。
使得用户编程时不需要考虑物理内存的结构和容量。
存储管理的主要功能:内存的分配和管理、内存的扩充技术、内存保护技术五、每个进程都拥有自己的虚存,且虚存大小不受实际物理存储器的限制六、虚拟存储器的特征虚拟性:能从逻辑上扩充内存容量,使用户“看到”的内存容量远大于实际大小离散分配:内存空间可非连续分配部分分配:一个作业可被分成多次调入内存运行多次对换:允许在作业的运行过程中进行换进、换出七、存储管理的功能:①存储分配和回收②地址变换:将程序地址空间中使用的逻辑地址变换成主存中的地址③存储共享和保护存储器扩充方式八、覆盖:一个程序的几个代码段或数据段,按照时间先后来占用公共的内存空间。
交换:将暂时不能执行的程序或就绪状态的进程送到外存中,从而获得空闲内存空间来装入新程序。
九、分区管理的原理:把内存分为一些大小相等或不等的分区,除操作系统占用一个分区外,其余分区用来存放进程的程序和数据。
十、内碎片:占用分区之内未被利用的空间外碎片:占用分区之间难以利用的空闲分区(通常是小空闲分区)。
十一、寻找合适的空闲区:最先匹配法(first-fit):按分区起始地址的递增次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。
最佳匹配法(best-fit):按分区大小的递增次序,查找,找到符合要求的第一个分区。
最坏匹配法(worst-fit):按分区大小的递减次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。
十二、虚地址以十进制数给出:页号=INT[虚地址/页大小]位移量=虚地址mod 页大小根据题意产生页表以页号查页表,得到对应的内存块号内存地址=块号×页大小+位移量地址以十六进制、八进制、二进制数给出:将虚地址转换成二进制的数根据页的大小分离出页号和位移量(低位部分是位移量,高位部分是页号)根据题意产生页表将位移量直接复制到内存地址寄存器的低位部分以页号查页表,得到对应页装入内存的块号,并将块号转换成二进制数填入地址寄存器的高位部分,从而形成内存地址十三、局部性原理:实验发现,几乎所有的程序的执行,在一段时间内,CPU总是集中地访问程序中的某个部分而不是随机地对程序的所有部分具有平均访问概率。