操作系统复习提纲
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲
第1章绪论
1.操作系统的概念:操作系统是计算机的一个系统软件,管理和控
制计算机系统中的硬件及软件资源、合理地组织计算机工作流程,以便有效利用这个资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩充的工作环境,从而在计算机与用户之间起到接口作用2.操作系统的分类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作
系统、网络操作系和分布式操作系统
3.操作系统的功能:处理机管理、存储管理、设备管理、文件系统
管理、用户接口
4.操作系统的特征:虚拟、并发与共享、不确定性
5.操作系统研究的几种观点:计算机资源的管理者、用户界面的观
点、进程管理的观点
第2章操作系统用户界面
1.用户界面:系统调用界面、图形界面、命令界面
2.作业:由程序、数据与作业说明书组成,作业控制块
3.输入输出方式:、SPOOLING系统(与设备管理相结合)
第3章*进程管理
1.进程的基本概念:
程序的顺序执行的特点:顺序、封闭、可再现性,多道程序系统中程序执行环境的特点:独立性、随机性、资源共享性 什么是并发,语句并发执行的条件;
进程的定义,进程与程序之间的关系、区别?
进程由三部分组成:进程控制块PCB、程序段、数据结构集;
PCB的结构与作用;进程下下文的概念及其切换;
2.进程的5种基本状态:初始态、执行状态、等待状态、就绪状
态、终止状态;各状态之间的转换条件;
3.进程控制原语:创建、撤销、阻塞、唤醒;
4.进程互斥与同步
进程间的直接制约、间接制约;什么是临界区,什么是进程互斥、进程同步;
信号量,公用信号量、私用信号量,信号量的数值的取值,以及表示的含义。
计算机操作系统复习提纲
计算机操作系统复习提纲
第一章操作系统引论
1、了解操作系统的一些主要类型。
2、操作系统的特征。
3、掌握操作系统的主要功能。
第二章进程管理
1、程序顺序执行及其特征。
2、程序并发执行及其特征。
3、掌握进程几种状态。
4、进程状态的转换及引起转换的原因。
5、进程控制块的作用,进程控制块包括哪些信息?
6、原子操作、原语的概念
7、进程同步、互斥的概念,临界资源,临界区。
8、用信号量机制实现进程同步与互斥。
9、进程通信的概念及类型。
第三章处理机调度与死锁
1、处理机调度的三个层次高级调度、中级调度、低级调度的概念。
2、掌握处理机调度算法。
3、理解实时调度的概念,非抢占式调度,抢占式调度。
4、死锁的概念。
5、产生死锁的原因、必要条件。
6、死锁四种处理的方法。
第四章存储管理
1、多级存储器结构及存储器各层访问方式。
2、单一连续分配、动态分区分配、可重定位分区分配的分配方式及分配算法。
3、局部性原理。
4、对换的概念。
5、页面调入策略。
6、分页存储管理的概念及分页地址变换方法(不要求两级、多级)。
7、分段存储管理概念及地址变换方法。
8、在分段状态下信息如何共享?
9、分页分段存储管理各有什么优缺点,如何选择使用?
10、段页式存储管理概念及地址变换方法。
11、虚拟存储器的定义,虚拟存储器的实现方法。(参见复习材料)
12、掌握页面置换算法的使用。
第五章设备管理
1、设备、设备控制器、DMA、通道、总线是怎么样连接起来构成系统的,相互
之间的控制关系。
2、引入缓冲区的原因。缓冲区的类型。
3、I/O软件系统的层次及功能。
4、了解设备分配的数据结构:设备控制表、通道控制表、系统设备表。掌握设
操作系统复习大纲
【考查目标】
1. 了解操作系统在计算机系统中的作用、地位、发展和特点。
2. 理解操作系统的基本概念、原理,掌握操作系统设计方法与实现技术。
3. 能够运用所学的操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题。
【各章考点】
一、操作系统概述
1. 操作系统的概念、特征、功能和提供的服务
2. 并行与并发的概念
3. 处理机状态:用户态,系统态/目态,管态
二、进程管理
(一)进程与线程
1. 进程概念(与程序的区别)
2. 进程的状态与转换
(二)进程同步
1. 进程同步的基本概念
2.临界区的概念
3. 信号量(量值的正负意义)
4. P、V操作(医生看病-化验问题;生产者-消费者问题;关键是掌握方法,根据题目的描述灵活应用)
(三)处理机调度
1.调度的基本概念
2.调度方式
3.典型调度算法
先来先服务调度算法;短作业(短进程、短线程)优先调度算法(平均(带权)周转时间)时间片轮转调度算法(时间片的大小对算法的影响),其他算法。
(四)死锁
1. 死锁的概念、发生的原因、发生的必要条件
2. 死锁处理策略:死锁预防(静态分配算法)与死锁避免(动态分配算法):银行家分配算法。
三、内存管理
(一)内存管理基础
1. 内存管理概念(逻辑地址与物理地址)
2. 实存管理(连续分配管理方式、非连续分配管理方式):分区分配的放置策略(最坏适应算法,首次适应算法,最佳适应算法)
(二)虚拟内存管理
1. 虚拟内存基本概念及目的
2. 请求分页管理方式
2.1 虚实地址映射及其计算方法
2.2页面置换算法(最佳置换算法(OPT)、先进先出置换算法(FIFO)、最近最少使用置换算法(LRU)、时钟置换算法(CLOCK)):影响缺页中断率的因素,缺页中断次数的计算。
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲
第1部分操作系统基础
1.操作系统的定义。
2.操作系统的发展:批处理系统和分时系统的原理、优缺点和特征。
3.操作系统的特征。
4.操作系统的功能。
5.引入操作系统的目的是什么。
6.操作系统的用户接口有哪些类型。
7.进程的定义和特征。
8.进程实体的三个组成部分。
9.进程和程序的区别和联系。
10.进程的状态及其转化原因。
11.进程控制块。
12.了解进程创建、进程撤销、进程阻塞、进程唤醒原语的概念。
13.进程同步机制遵循的原则。
14.了解临界资源和临界区的概念。
15.PV操作的概念。
16.用PV操作解决基本的同步、互斥问题。
17.在生产者-消费者问题中,如果缺少了V(full)或V(empty),或者将P(full)与P
(mutex)互换位置,或者将V(full)与V(mutex)互换位置,结果分别是什么?
18.了解进程通信的方式有哪些。
19.了解高级调度、中级调度和低级调度的概念。
20.了解先来先服务调度算法、短作业优先调度算法、时间片轮转调度算法、优先级调度算
法、多级反馈队列调度算法的概念。
21.进程死锁的原因和必要条件。
22.处理死锁的三种基本方法。
23.了解线程的概念。
24.线程和进程的区别和联系。
25.静态重定位和动态重定位的概念、优点。
26.了解对换的概念。
27.分页存储管理方式中,逻辑地址转换为物理地址的方法。
28.了解虚拟存储系统的基本概念。
29.请求分页存储管理系统中的页面置换算法:FIFO、LRU(要会计算缺页次数和缺页率)。
30.了解独享设备、共享设备和虚拟设备的概念。
计算机操作系统知识 大纲
计算机操作系统知识大纲
一、操作系统基础
1.1 操作系统的概念与作用
1.2 操作系统的分类和特点
1.3 操作系统的结构和组成
1.4 操作系统的历史和发展
1.5 操作系统的应用和发展趋势
二、进程管理
2.1 进程的概念和特点
2.2 进程的状态和转换
2.3 进程的创建、撤销和切换
2.4 进程的同步和通信
2.5 进程调度的算法和策略
三、内存管理
3.1 内存的组织和管理
3.2 内存的分配和回收
3.3 内存的保护和共享
3.4 虚拟内存的概念和实现
3.5 内存管理的算法和策略
四、文件系统
4.1 文件系统的组成和结构
4.2 文件的存储和管理
4.3 文件的访问和共享
4.4 文件的保护和安全
4.5 文件系统的性能和优化
五、设备管理
5.1 设备的概念和分类
5.2 设备的管理和控制
5.3 设备的驱动和接口
5.4 设备的中断和异常处理
5.5 设备管理的算法和策略
六、网络管理
6.1 网络的概念和结构
6.2 网络协议和通信
6.3 网络的安全和管理
6.4 网络的性能和优化
6.5 网络管理的算法和策略
七、操作系统的性能和优化
7.1 操作系统的性能分析和评价 7.2 性能优化的策略和方法
7.3 操作系统的可靠性和故障处理 7.4 操作系统的安全和保护
7.5 操作系统的可扩展性和灵活性
八、操作系统的未来发展
8.1 操作系统的新技术和趋势
8.2 操作系统的新应用和需求
8.3 操作系统的未来发展方向和挑战 8.4 操作系统的国内外研究现状和前景 8.5 操作系统的未来发展策略和措施。
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲
填空
1、设计现代OS的主要目标是提高资源利用率和方便用户。
2、现在操作系统的两个最基本的特征是并发和资源共享,除此之外,它还具有虚拟性和异步性的特征。
3、从资源管理的角度看,操作系统具有四大功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理,为了方便用户,操作系统还必须提供友好的用户接口。
4、操作系统的基本类型主要有批处理系统、分时系统、实时系统。
5、实现分时系统的关键问题是人机交互,为此必须引入时间片的概念,并采用时间片轮转调度算法。
6、微内核操作系统是建立在层次化结构的基础上的,而且还采用了客户/服务器模式和面向对象开发技术。
7、程序并发执行与顺序执行是相比产生了一些新特征,分别是间断性、失去封闭性、不可再现性。
8、引入进程的目的是提高资源利用率,引入线程的目的是提高系统的吞吐率。
9、进程由进程控制块、程序段、数据段组成,其中进程控制块是进程存在的唯一标志。
10、由于进程的实质是程序的一次执行,故进程有动态性的基本特征,该特征还表现在进程由创建而产生,由调度而执行,由撤消而消亡,即进程具有一定的生命期。
11、用户为阻止进程继续运行,应利用挂起原语,若进程正在执行,应转变为静止就绪状态;以后,若用户要恢复其运行,应利用激活原语,进程转变为活动就绪状态。
12、同步机制应遵循的准则有空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。
13、在利用信号量实现进程互斥时,应将临界区置于wait操作和signal操作之间。
14、进程通信的类型有共享存储器、消息系统、管道通信,其中管道通信利用共享文件进行通信。
操作系统复习提纲(大全五篇)
操作系统复习提纲(大全五篇)
第一篇:操作系统复习提纲
3.什么是操作系统?操作系统在计算机中的主要作用是什么?
操作系统:管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,并合理组织计算机工作流程和为用户方便有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。a>服务用户观点——操作系统作为用户接口和公共服务程序 b>进程交互观点——操作系统作为进程执行的控制者和协调者 c>系统实现观点——操作系统作为扩展机和虚拟机d>资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者10.试述系统调用与函数(过程)调用之间的主要区别。
a>调用形式和实现方式不同。函数调用所转向的地址是固定不变的,但系统调用中不包括内核服务例程入口地址,仅提供功能号,按功能号调用;函数调用是在用户态执行,只能访问用户栈;系统调用要通过陷阱设置,从用户态转换到内核态,服务例程在内核态执行并访问核心栈。
b>被调用代码的位置不同。函数调用是静态调用,调用程序和被调用代码处于同一程序内,经链接后可作为目标代码的一部分,这是用户级程序当函数升级或者修改时,必须重新编译和链接;系统调用是动态调用,系统调用的服务例程位于操作系统中,这是系统级程序,这样当系统调用的服务例程升级或修改时与调用程序无关,而且调用程序的长度大为缩减,能减少其所占用的内存空间。
c>提供方式不同。函数调用通常有编程需要提供,不同语言所提供的函数功能、类型和数量可以不同;系统调用由操作系统提供,一旦操作系统设计好,系统调用的功能、类型和数量便固定不变。15.什么是多道程序设计?多道程序设计技术有什么特点?
操作系统复习提纲
操作系统学习要点
第一章绪论
要点:
1、掌握如下概念:
虚拟机;操作系统;多道程序;多重处理;批处理系统;分时系统;实时系统。
2、操作系统的基本功能。
第二章用户界面
要点:
1、掌握如下概念:
作业;作业步;系统调用。
2、操作系统为用户提供的接口。
3、作业说明书与作业控制块的区别和联系。
4、SPOOLING系统原理。
5、系统调用的过程。
第三章进程管理
要点:
1、掌握如下概念:
程序的并发执行;进程;进程控制块;进程上下文;临界区;原语;P操作;V 操作;进程同步;进程互斥;死锁。
2、进程的状态及其变迁。
3、进程和程序的关系。
4、作业和进程的关系。
5、利用P操作;V操作解决进程的互斥与同步问题。
6、死锁的产生和预防。
第四章处理机调度
要点:
1、掌握如下概念:
作业调度;进程调度;周转时间;带权周转时间;吞吐量;响应时间
2、作业调度的功能。
3、作业调度的几种常用算法(先来先服务,短作业优先,最高响应比优先等)。
4、进程调度的功能。
5、进程调度的几种常用算法(先来先服务法,轮转法,优先级法等)。
第五章存储器管理
要点:
1、掌握如下概念:
虚拟存储器;静态地址重定位;动态地址重定位;覆盖技术;交换技术。
2、动态分区管理的思想。
3、动态分区的分配算法。
4、动态分区回收时的拼接。
5、页式管理的思想。
6、页式管理的数据结构。
7、页式管理的地址变换。
8、动态页式管理的思想。
9、动态页式管理的数据结构。
11、几种常用的置换算法(先进先出,最近最久未用等)。
12、段式管理的思想。
13、段页式管理的数据结构。
14、段式管理的地址变换。
操作系统期末复习大纲
第 4 章 存储器管理
2. 主要知识架构
层次结构
装入:绝对装入、静态可重定位、动态重定位
链接:静态、转入时动态、运行时动态
单一连续分配
总 体
Hale Waihona Puke Baidu
连续 分配
固定分区分配:大小统一和不统一
框
动态分区分配:算法、各自优缺点、回收
架 基本 页、页框、页表、快表
分页 地址变换机构和过程和内存访问时间
段式和段页式存储管理:概念
页表机制、地址变换机构和过程
总 体
请求 分页
有效访问时间 最佳置换(OPT)
框
页面 先进先出(FIFO)
架
置换 最近最久(LRU)
简单时钟及改进
工作集与抖动:基本概念
9
第 6 章 输入输出系统
1. 主要内容
I/O系统的功能、模型和接口 I/O设备和设备控制器、通道 I/O控制方式 I/O软件的层次结构 缓冲管理 磁盘管理
10
第 6 章 输入输出系统
2. 主要知识架构
I/O层次结构:用户层I/O、设备独立、设备驱 动、中断处理、硬件层
总 设备、设备控制器和通道及设备分配 体 I/O控制方式:查询、中断、DMA、通道程序
框 缓冲:概念、单、双缓冲、循环缓冲、缓冲池
架
磁盘数据的组织和格式
操作系统复习提纲
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第⼀章
1.操作系统的定义和⽬标:
操作系统是管理系统资源、控制程序执⾏、改善⼈机界⾯、提供各种服务,合理组织计算机⼯作流程和为⽤户有效使⽤计算机提供良好运⾏环境的⼀种系统软件。
配置操作系统的主要⽬标:
(1)、⽅便⽤户使⽤。
(2)、扩⼤机器功能。
(3)、提⾼系统资源。
(4)、提⾼系统效率。
(5)、构筑开放环境。
2.操作系统的主要特性:
(1)、并发性:是指两个或两个以上的事件或活动在同⼀时间间隔内发⽣。
(2)、共享性:计算机系统中的资源(包括硬件资源和信息资源)可被多个并发执⾏的⽤户程序共同使⽤,⽽不是被其中某⼀个程序所独占。
(3)、异步性:或称随机性。
(4)、虚拟性:是指操作系统中的⼀种管理技术,它是把物理上的⼀个实体变成逻辑上的多个对应物,或把物理上的多个实体变成逻辑上的⼀个对应物的技术。
3.多道程序设计:
是指允许多个程序(作业)同时进⼊⼀个计算机系统的内存储器并启动进⾏交替计算的⽅法。
4.多道程序设计与多重处理系统的区别:
后者是指配置了多个物理CPU,从⽽,能真正同时执⾏多道程序的计算机系统。当然要有效地使⽤多重处理系统,必须采⽤多道程序设计技术;反过来,多道程序设计不⼀定要求有多重处理系统⽀持(配置了多个物理CPU)。多重处理系统的硬件结构可以多种多样,如共享内存的多CPU结构、⽹络连接的独⽴计算机结构。虽然多重处理系统增加了硬件,但却换来了提⾼系统吞吐量、可靠性、计算能⼒和并⾏处理能⼒的好处。
5.系统调⽤和过程调⽤的区别:
(1)、调⽤形式不同。过程(函数)调⽤⼀般调⽤指令,其转向地址是固定不变的,包含在跳转语句中,但系统调⽤中不包含处理程序⼊⼝,⽽仅仅提供功能号,按功能号调⽤。
操作系统复习大纲
第一章绪论
操作系统的定义
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、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户与计算机之间的接口。
操作系统的功能
存储器管理功能:内存分配、地址映射、内存保护和内存扩充;
处理机管理:作业和进程调度、进程控制和进程通信;
设备管理:缓冲区管理、设备分配、设备驱动和设备无关性;
文件管理:文件存储空间的管理、文件操作的一般管理、目录管理、文件的读写管理和存取控制;
用户接口功能:命令界面、程序界面、图形界面
操作系统的基本类型及特点
类型:多道批处理系统:用户作业成批的处理,作业建立、过渡、完成都自动有系统成批完成,且在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序,使它们在管理程序控制下,相互穿插运行。
分时系统:系统内存在若干并发程序对CPU时间片共享使用。
实时系统:计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理,并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。
个人机系统:用于个人机(PC机)的系统,包括单用户系统和多用户操作系统。
网络操作系统:将分布在各处的计算机和终端设备通过数据通信系统结合在一起构成的系统。
分布式操作系统:运行在不具有共享内存的多台计算机上,但在用户眼里却像是一台计算机
特点:并发:两个或多个活动在同一给定的时间间隔进行;
共享:计算机系统中的资源被多个任务所共用。
异步:多道程序下,各程序的执行过程由程序执行时的现场决定。
第二章操作系统用户界面
系统调用及处理过程
系统调用:它是操作系统提供给编程人员的唯一接口。编程人员利用系统调用,在源程序一级动态请求和释放系统资源,调用系统中以有的系统功能来完成那些预计其硬件部分相关的工作及控制程序的执行速度等。
操作系统总复习提纲(含答案)
第1章引论
1.什么是操作系统?
●定义:
操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程以及方便用户使用计算机的一个大型程序。
①为应用程序员提供一个资源集的清晰抽象。
②管理一个复杂系统的各个部分:CPU、内存和其他外设
③允许多路共享资源(multiplexing)(在时间和空间上共享)
主要功能:
①进程与线程
②存储器管理
③文件系统
④输入/输出管理
●系统软件和应用软件:
①系统软件:各种应用软件,虽然完成的工作各不相同,但它们都需要一些共同的基础操作,例如都要从输入设备取得数据,向输出设备送出数据,向外存写数据,从外存读数据,对数据的常规管理,等等。这些基础工作也要由一系列指令来完成。人们把这些指令集中组织在一起,形成专门的软件,用来支持应用软件的运行,这种软件称为系统软件。
②应用软件:应用软件是专门为某一应用目的而编制的软件
●计算机的运行模式:
①内核态(Kernel mode)
管态、核心态:所有硬件的完全访问权,可以执行任何机器指令
②用户态(User mode)
目态:只使用机器指令的一个子集。特别地,那些会影响机器的控制或可进行I/O 操作的指令,在用户态中程序里是禁止的。
③区别:核心态的程序由硬件保护,无法修改和更换
2.各类操作系统及其特点
●多道程序设计与分时系统概念
①多道程序设计:多个在内存中的进程共用一个CPU,当CPU进程I/O操作时,进行切换,充分利用CPU
②分时系统:使一台计算机同时为几个、几十个甚至几百个用户服务的一种操作系统●实时操作系统特点:
①确定性
②响应性
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲
知识点
第⼀章:
⼀.操作系统的基本类型:
⼆.操作系统的功能和特征:
1.现代操作系统的特征是:并发、________、虚拟和________
三.操作系统的层次模型:
第⼆章:
⼀.进程的概念、进程的组成和PCB:
1.进程的组成三⼤部分指:__________、数据、PCB
2.简述系统利⽤创建原语创建新进程的过程。
⼆.进程的状态、状态转换的原因和相应原语操作:
1.⼀进程获得主机正在运⾏,系统突然因出现安全故障⽽启动了安全服务处理程序,原来的进程应从执⾏状态进⼊_______态。
三.进程的互斥与同步:
1.已知某前去图对应的同步程序如下,请画出对应的前驱图。
var a,b,c,d,e,f,g: semaphore :=0,0,0,0,0,0;
begin parbegin
begin wait(c); wait(d); S1; end
begin wait(a); wait(b); wait(g); S2; signal(c); end
begin wait(e); S3; signal(d); signal(g); end
begin S4; signal(b); signal(e); signal(f); end
begin wait(f); S5; signal(a); end
parend
end
四.信号量机制:
五.经典进程同步问题:
六.进程通信:
七.线程的概念、进程与线程的区别:
1.线程是系统最⼩的资源分配单位。()
第三章:
⼀.三级调度模型:
⼆.单CPU的调度算法:
1.FCFS进程调度算法有利于()
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲
第一章
1.处理器的组成:运算器,寄存器,控制器,高速缓存。
2.处理器的典型寄存器中保存的内容及作用,如PC,IR,PSW。
数据寄存器:存储程序员指派的内容
地址寄存器:存储指向数据或指令的地址,也可以是指向一个地址的指针。
程序计数器PC:存储处理器下一条将要执行的指令的地址
指令寄存器IR :存储处理器下一条将要执行的指令的内容
程序状态字PSW:存储指令执行结果表现的各种状态
中断寄存器:保存与中断管理有关的信息和状态字
3.处理器的运行状态。
a.特权级别的处理器状态,运行特权指令
b.一般级别的处理器状态,运行大部分指令
4.处理器中的MMU是什么?在系统执行指令时起何作用?
MMU是内存管理单元,它是中央处理器(CPU)中用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权。
5.系统中多级存储器有哪些特征。
保持金字塔配置结构,逐级向下价格便宜、访问速度慢具有高速缓存的主存储器访问机制(图1-16 P23)
过程:
(1)当处理器需要读取主存中的一个字时,首先要查寻该字是否在cache中。
(2)若在其中,就从中读出,这样就完成了一次内存访问操作。
(3)若不在cache中,要先从主存中查找所需要读取字的位置,然后将该字所在位置的一块数据读到cache中,并将该字传递给处理
器。
(4)这时cache中的信息就进行了一轮更新。
(5)若在读入信息的过程中发现cache已满,则需要做交换处理,即需要在cache中找出一批不再使用的信息块交换出cache,这个空间可用来放置新读入的数据。
操作系统知识点复习全
操作系统知识点复习全
操作系统是计算机系统中的核心软件,它负责管理计算机的硬件和软
件资源,并提供给用户和应用程序一个统一的界面来访问和管理这些资源。
1.操作系统的定义和功能:
-操作系统是一种系统软件,负责管理计算机的硬件和软件资源。
-操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设
备管理和用户界面。
2.进程管理:
-进程是正在运行的程序的实例,它包括程序的代码和关联的数据。
-操作系统负责创建、结束和调度进程,以及管理进程间的通信和同步。
3.内存管理:
-操作系统负责为进程分配内存空间,并管理内存的使用和释放。
-内存管理的主要任务包括内存分配、内存保护和内存交换。
4.文件系统管理:
-文件系统是操作系统用来管理存储设备上文件的一种机制。
-操作系统负责文件的创建、删除、读取和写入,以及文件的组织和
保护。
5.设备管理:
-设备管理负责管理计算机系统中的各种硬件设备,如磁盘、打印机和网络接口。
-操作系统负责设备的分配、控制和错误处理。
6.用户界面:
-用户界面是用户和操作系统之间的交互界面。
-操作系统提供了命令行界面和图形用户界面两种常见的用户界面形式。
7.进程调度算法:
-进程调度算法决定了操作系统如何选择要执行的进程。
-常见的调度算法包括先来先服务、短作业优先、轮转调度和最高响应比优先等。
8.页面置换算法:
-页面置换算法决定了操作系统如何选择要替换的页面。
-常见的页面置换算法包括最佳置换算法、先进先出算法、最近最久未使用算法和时钟算法等。
9.同步与互斥:
-同步和互斥是并发程序设计中的重要概念。
操作系统复习提纲
– 死锁问题
» 产生死锁原因 P103 » 产生死锁的必要条件 P105 » 处理死锁的方法 P105 预防死锁( 种方法)、避免死锁——银行家算法 )、避免死锁 银行家算法) (预防死锁(3种方法)、避免死锁——银行家算法)
第四章 存储器管理(内存用户区管理) 存储器管理(内存用户区管理) 各种存储管理的基本思想
– 操作系统的主要功能(软硬件管理考虑) 操作系统的主要功能(软硬件管理考虑)
» 硬件:处理机、存储器、设备; 硬件:处理机、存储器、设备; »软件:文件 软件: »用户接口:命令接口、程序接口、图形接口 用户接口:命令接口、程序接口、
第二章 进程管理
– – – – – 进程的定义及特征 P37(动态性) P37(动态性) 进程的三个基本状态及相互转换关系 具有挂起状态的进程的各状态转换关系 PCB的作用 PCB的作用 P41 用信号量和PV操作实现进程的同步问题 用信号量和PV操作实现进程的Байду номын сангаас步问题
– 连续分配方式
» 单一连续分配<DOS>、固定分区分配、动态分区分配 单一连续分配<DOS>、固定分区分配、 » P123 动态分区的分配算法:FF、NF、BF、WF、QF 动态分区的分配算法:FF、NF、BF、WF、 » P125 分区回收(4种情况) 分区回收( 种情况)
– 离散分配方式
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第一章导论
作者:李静伟,武琳,梁龙,杨松,李川排版:大雄
操作系统的功能作用:1、作用: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,有效地组织多道程序运行的系统软件,使用户与计算机之间的接口。2、功能:处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、用户接口。
操作系统的发展过程:1、手工操作时期:人工干涉,用户独占。2、早期批处理时期:出现了完成作业自动转换工作的程序叫监督程序,包括早期联机批处理、早期脱机批处理。3、多道批处理系统:在内存中同时存放多道程序在管理程序的控制下交替执行,用户独占。分时系统:用户与主机交互。实时系统:具有专用性及时性。4、现代操作系统(网络操作系统和分布式操作系统):有网络地址,提供网络服务,实现资源共享。
第二章计算机系统结构
计算机系统在硬件方面的保护:1、双重模式操作:用户模式、监督程序模式,双重模式操作为人们提供了保护操作系统和用户程序不受错误用户程序影响的手段。2、I/O保护:定义所有I/O指令为特权指令,所以用户不能直接发出I/O指令,必须通过操作系统来进行3、内存保护:对中断向量和中断服务程序进行保护,使用基址寄存器和界限寄存器4、CPU保护:使用定时器防止用户程序运行时间过长,操作系统在将控制权交给用户之前,应确保设置好定时器,以便产生中断。
第三章操作系统结构
操作系统的基本组成:进程管理、内存管理、文件管理、输入/输出系统管理、二级存储管理、联网、保护系统、命令解释系统。
系统调用的含义:系统调用提供了进程与操作系统之间的接口。分为五类:进程控制、文件管理、设备管理、信息维护、通信。
操作系统设计所采用的结构:1、简单结构:以较小、简单且功能有限的系统形式启动,但后来渐渐超过了其原来的范围,由于运行所用的硬件有限,它被编写成利用最小的空间提供最多的功能2、分层方法:优点:模块化,简化了调试和系统验证;缺点:涉及对层的仔细认真的定义的困难,效率较差3、微内核:优点:便与操作系统扩充,便于移植;缺点:关于哪些服务应保留在内核内,而哪些服务应在用户空间内实现,并没有定论。
第四章进程
进程的含义:进程是由数据结构以及在其上执行的程序组成,是程序在这个数据集合上的运行过程,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。进程包含的内容:程序代码、程序计数器、堆栈段、数据段。进程和程序的联系和区别:1、程序是静态的,进程是动态的,程序是代码的集合,进程是程序的执行。2、程序是永久的,进程是短暂的。3、程序的组成是代码,进程的组成包括程序、数据、进程控制块。3、一个程序可对应多个进程,通过调用关系,一个进程也可包括多个程序。4、进程可生成其他进程,程序不能生成新的程序
并发与并行的区别:并行指两个或多个事件在同一时刻发生;并发指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在单处理机系统中,每一时刻仅能执行一个程序,所以从微观角度来看程序的并发执行时,它们是交替执行,即串行。程序间真正的并行只有在多处理机系统中才会出现。
进程的状态及转换条件:状态:新的,运行,等待,就绪,终止。转换条件:1、新建--〉就绪:就绪队列能够容纳新的进程2、就绪—〉运行:处于就绪状态的进程被调度程序选中,分配到CPU。
3、运行—〉阻塞:正在运行的进程因某种条件为满足而放弃对CPU的占用。
4、阻塞—〉就绪:处于阻塞状态的进程所等待的事情发生了。
5、运行—〉就绪:正在运行的进程用完了本次分配给它的CPU时间
6、运行—〉终止:正在运行的进程完成自己的工作或者由于发生某些事件而被异常中止。
进程控制块的作用及内容:(1)内容:进程状态、程序计数器、CPU寄存器、CPU调度信息、内存管理信息、记账信息、I/O状态信息。(2)作用:①PCB是进程组成中最关键的部分,每个进程都有惟一的PCB,操作系统对每个进程实施控制和管理,②系统创建一个进程时,为它创建一个
标志。
上下文切换的过程:将CPU切换到另一个进程需要保存原来进程的状态并装入新进程的保存状态。过程如下:①保存处理器内容②对当前运行进程的PCB进行更新③将这个进程的PCB移入适当的队列④挑选其他进程执行⑤对挑选进程的PCB进行更新⑥对存储器管理数据结构进行更新⑦将被选中进程上次移出时的处理器状态进行恢复。
进程间通信的机制有哪些,包括单机系统和网络系统:1、单机系统:进程通信根据交换信息量的多少分为高级通信和低级通信。低级通信方式:P,V操作。高级通信方式:共享存储器方式、消息传递方式、管道文件。网络系统:套接字、远程过程调用、远程方法调用。
第5章线程
一、定义:是CPU使用的基本单元;他由现程ID,程序计数器,寄存器集合和堆栈组成。
二、优点:1、响应度高2、资源共享3、经济4、多处理器体系结构的利用
三、多线程模型
1、多对一模型:允许开发人员随意创建任意多的用户线程,但是由于内核只能一次调度一个线程,所以并不能增加并发性。
2、一对一模型:提供更大的并发性,但是创建内核的开销会影响应用程序的性能。
3、多对对模型:没有以上两者缺点。
第6章CPU调度
一.调度的层次
1.长程调度:又称为作业调度或高级调度。长程调度决定哪些作业可参与竞争CPU和其他资源。一般功能是:从后备作业中挑选一个或多个作业,为它(它们)分配基本的内存和外设资源并建立相应的进程。
2.中程调度:也称中级调度。中级调度决定哪些进程可参与竞争CPU,用以实现进程的活动状态与静止的挂起态之间的转换。引入中程调度的主要目的,是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。中程调度实际上就是存储器管理中的置换功能。
3.短程调度:又称为进程调度或低级调度。短程调度决定哪个进程可获得物理CPU。短程调度的功能是:从就绪进程队列中挑选一个进程并启动执行该进程。短程调度是最基本的一种调度,它可以采用非抢占方式或抢占方式
二.调度的方式
可抢占:提高响应性,进来后马上使用CPU。不可抢占:一旦把CPU分配给一个进程,那么该进程就会保持CPU直到终止或轮转到等待状态。
三.调度算法
1.先来先服务(FCFS)非抢占式的。
FCFS策略遵循先来者优先服务的原则,
例如:进程Burst 时间:P1 24秒,P2 3秒,P33秒
30
P1 的等待时间是0 毫秒,进程P2 是24 毫秒,P3 是27 毫秒。这样,平均时间是(0 + 24 + 27)/3 = 17毫秒。
优点:它简单易行
缺点:调度性能较差,有可能使短的进程长期等待长的进程(护送效应)。它有利于偏重CPU的进程,不利于偏重I/O的进程。
2.短作业优先调度算法(SJF)抢占式的/非抢占式的
当CPU 有效时,它将被赋给下一个CPU burst 最小的进程。
例如:进程Burst 时间P16秒;P2 8秒;P37秒;P4 3秒