操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)知識點總結(jié)-文庫吧
2025-04-02 01:35 本頁面
【正文】 口和系統(tǒng)調(diào)用,主機在中斷結(jié)構(gòu)和時鐘系統(tǒng)的支持下,把CPU時間 分成時間片,每個程序只運行一個時間片,就產(chǎn)生一個時鐘中斷,控制轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)選 擇另一個用戶程序。 它提供命令接口,交互性好,用戶在終端上操作,即可得到系統(tǒng)的即時響應(yīng) 在交互環(huán)境下,一個用戶使用終端,大部分時間用于操作鍵盤輸入字符,或閱讀思考系統(tǒng)送回顯示 , ,取得主機的服務(wù) 3) 批處理系統(tǒng)采用并發(fā)處理方式，作業(yè)搭配，利用外設(shè)申請中斷的功能，通過系統(tǒng)調(diào)度程序進行 操作。分時系統(tǒng)各用戶按時間片分享CPU，使系統(tǒng)具備共享能力，具有較強的進程管理、存儲管理和文件管理的功能，實用層有命令的解釋和語言系統(tǒng)等實用軟件，也有大量的應(yīng)用軟件，系統(tǒng)便于掌握，也便于擴展，代碼采用C語言 移植性強。很強的文件處理能力，以文件方法實現(xiàn)I/O功能，管理十分方便。良好的開發(fā)環(huán)境5. 操作系統(tǒng)有以下幾種類型：多道批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 和分布式操作系統(tǒng)。多道批處理系統(tǒng)的特點：多道、成批分時系統(tǒng)的特點：同時性、交互性、獨立性、及時性實時系統(tǒng)的特點：交互能力較弱，系統(tǒng)專用，響應(yīng)時間更嚴格、及時、可靠性要求更高網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特點：分布性、自治性、互連性、可見性分布式操作系統(tǒng)的特點：透明性、靈活性、可靠性、高性能、可擴充性：包括內(nèi)存分配、址映射、內(nèi)存保護和內(nèi)存擴充。作業(yè)管理：包括作業(yè)的創(chuàng)建,撤消,用戶界面的設(shè)計進程管理: 進程控制和進程通信。設(shè)備管理：包括緩沖管理、設(shè)備分配、和設(shè)備無關(guān)性。文件管理：包括文件存空間的管理、文件操作的一般管理、目錄管理、文件的讀寫管理和存取控制。：命令界面、圖形界面和系統(tǒng)調(diào)用界面命令界面在提示符之后用戶從鍵盤上輸入命令，系統(tǒng)提供相應(yīng)服務(wù)。 圖形界面用戶利用鼠標、窗口、菜單、圖標等圖形用戶界面工具，可以直觀、方便、有效地 使用系統(tǒng)服務(wù)和各種應(yīng)用程序及實用工具。系統(tǒng)調(diào)用界面用戶在自己的Ｃ程序中使用系統(tǒng)調(diào)用，從而獲取系統(tǒng)更基層的服務(wù)。：是指兩個或多個活動在同一給定的時間間隔中進行。是宏觀上的概念。吞吐量：在一段給定的時間內(nèi)，計算機所能完成的總工作量。分時：主要是指若干并發(fā)程序?qū)PU時間的共享。實時：表示及時或既時。 第2章 進程管理 程序順序執(zhí)行與并發(fā)執(zhí)行比較 順序執(zhí)行并發(fā)執(zhí)行程序順序執(zhí)行間斷執(zhí)行，多個程序各自在“走走停?！狈N進行程序具有封閉性程序失去封閉性獨享資源 共享資源 具有可在現(xiàn)性失去可再現(xiàn)性 有直接和簡接的相互制約 多道程序設(shè)計概念及其優(yōu)點 1) 多道程序設(shè)計：是在一臺計算機上同時運行兩個或更多個程序。 2) 多道程序設(shè)計的特點：多個程序共享系統(tǒng)資源、多個程序并發(fā)執(zhí)行 3) 多道程序設(shè)計的優(yōu)點：提高資源利用率、增加系統(tǒng)吞吐量什么是進程，進程與程序的區(qū)別和關(guān)系 1) 進程的引入由于多道程序的特點，程序具有了并行、制約和動態(tài)的特征，就使得原來程序的概念已難以刻劃和反映系統(tǒng)中的情況了。2) 進程：程序在并發(fā)環(huán)境下的執(zhí)行過程。 3) 進程與程序的主要區(qū)別：(1) 程序是永存的，進程是暫時的 (2) 程序是靜態(tài)的觀念，進程是動態(tài)的觀念(3) 進程由三部分組成：程序+數(shù)據(jù)+進程控制塊（描述進程活動情況的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）(4) 進程和程序不是一一對應(yīng)的 一個程序可對應(yīng)多個進程即多個進程可執(zhí)行同一程序 一個進程可以執(zhí)行一個或幾個程序 4) 進程特征：動態(tài)性、并發(fā)性、調(diào)度性、異步性、結(jié)構(gòu)性 進程的基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換 1) 進程基本狀態(tài) (1) 運行態(tài)（Running）：進程正在占用CPU； (2) 就緒態(tài)（Ready）：進程具備運行條件，但尚未占用CPU； (3) 阻塞態(tài)（Blocked）：進程由于等待某一事件不能享用CPU。2) 進程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 (1) 就緒態(tài)運行態(tài) (2) 運行態(tài)就緒態(tài) (3) 運行態(tài)阻塞態(tài) (4) 阻塞態(tài)就緒態(tài)進程是由哪些部分組成, 進程控制塊的作用 1) 進程的組成：由程序、數(shù)據(jù)集合和PCB三部分組成。2) 進程控制塊的作用：進程控制塊是進程組成中最關(guān)鍵的部分。 (1) 每個進程有唯一的PCB?！?2) 操作系統(tǒng)根據(jù)PCB對進程實施控制和管理?！?3) 進程的動態(tài)、并發(fā)等特征是利用PCB表現(xiàn)出來的。 (4) PCB是進程存在的唯一標志。PCB組織方式 線性隊列、鏈接表、索引表進程的同步與互斥 1) 同步：是進程間共同完成一項任務(wù)時直接發(fā)生相互作用的關(guān)系。2) 互斥：排它性訪問即競爭同一個物理資源而相互制約。什么是臨界資源、臨界區(qū)？1) 臨界資源：一次僅允許一個進程使用的資源。 2) 臨界區(qū)：在每個進程中訪問臨界資源的那段程序。3) 互斥進入臨界區(qū)的準則： (1) 如果有若干進程要求進入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個進程進入。 (2) 任何時候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進程不可多于一個。如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進入臨界區(qū)的進程必須等待。 (3) 進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內(nèi)退出，以便其它進程能及時進入自己的臨界區(qū)。 (4) 如果進程不能進入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象。信號量 1) 信號量定義：信號量（信號燈）=＜信號量的值，指向PCB的指針＞2) 信號量的物理意義： (1) 信號量的值大于0：表示當前資源可用數(shù)量 小于0：其絕對值表示等待使用該資源的進程個數(shù) (2) 信號量初值為非負的整數(shù)變量，代表資源數(shù)。(3) 信號量值可變，但僅能由Ｐ、Ｖ操作來改變。P/V操作原語1) P操作原語P(S) (1) P操作一次，S值減１，即S＝S－１（請求分配一資源）； (2) 如果S≥0，則該進程繼續(xù)執(zhí)行； 如果S＜0表示無資源，則該進程的狀態(tài)置為阻塞態(tài)，把相應(yīng)的PCB連入該信號量隊列的末尾，并放棄處理機，進行等待（直至另一個進程執(zhí)行V（S）操作）。2) V操作原語（荷蘭語的等待）V(S) (1) V操作一次，S值加1，即S＝S+１（釋放一單位量資源）； (2) 如果S＞0，表示有資源，則該進程繼續(xù)執(zhí)行； 如果S≤0，則釋放信號量隊列上的第一個PCB所對應(yīng)的進程（阻塞態(tài)改為就緒態(tài)），執(zhí)行V操作的進程繼續(xù)執(zhí)行。1進程間簡單同步與互斥的實現(xiàn)1) 用P，V原語實現(xiàn)互斥的一般模型 設(shè)互斥信號量mutex初值為1 2) 用P、V原語操作實現(xiàn)簡單同步的例子 S1緩沖區(qū)是否空（0表示不空，1表示空），初值S1=0； S2緩沖區(qū)是否滿（0表示不滿，1表示滿），初值S2=0；3) 生產(chǎn)者——消費者問題（OS典型例子）：mutex互斥信號量，初值為1；full滿緩沖區(qū)數(shù)，初值為0；empty空緩沖區(qū)數(shù)，初值為N； 學(xué)習(xí)參考第三章 處理機調(diào)度與死鎖處理機調(diào)度級別 1. 調(diào)度：選出待分派的作業(yè)或進程 2. 處理機調(diào)度：分配處理機 3. 三級調(diào)度：高級調(diào)度（作業(yè)調(diào)度）、中級調(diào)度（內(nèi)存對換）、低級調(diào)度（進程調(diào)度）作業(yè)狀態(tài) 1. 作業(yè)狀態(tài)分為四種：提交、后備、執(zhí)行和完
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