大学操作系统课本:操作系统知识点
操作系统知识点总结
操作系统知识点总结操作系统知识点总结一、操作系统概述1.什么是操作系统操作系统是一种管理和控制计算机硬件和软件资源的软件系统。
它提供了用户与计算机硬件之间的接口,并协调和组织计算机系统的工作。
2.操作系统的功能●进程管理:负责创建、终止和切换进程,以及对进程的调度和同步。
●内存管理:管理计算机的内存资源,包括内存分配和回收、虚拟内存管理等。
●文件系统:提供对存储设备上的文件的管理和访问。
●设备管理:管理计算机的硬件设备,包括设备的分配、调度和驱动程序的管理。
●用户界面:提供用户与计算机系统之间的交互方式,如图形用户界面(GUI)和命令行界面(CLI)等。
二、进程管理1.进程与线程的概念和区别●进程是一个正在执行中的程序,由程序、数据和控制块组成,拥有独立的地质空间。
●线程是进程的执行单位,是进程内的一个独立执行流程,共享进程的资源。
2.进程调度算法●先来先服务(FCFS)调度算法●最短作业优先(SJF)调度算法●优先级调度算法●时间片轮转调度算法●多级反馈队列调度算法3.进程同步与互斥●临界区问题与解决方法●互斥量(Mutex)与信号量(Semaphore)●管程(Monitor)及其实现三、内存管理1.内存分配方法●连续分配:固定分区、可变分区、动态分区●非连续分配:分页、分段、段页式2.虚拟内存管理●页表和页表项●页面置换算法:FIFO、LRU、Clock等●页面置换策略:全局置换、局部置换四、文件系统1.文件系统的组成●文件和文件类型●目录结构:单级目录、多级目录、树形目录、索引目录等2.文件的存储管理●文件的物理结构:连续分配、链式分配、索引分配●文件的逻辑结构:顺序文件、索引文件、哈希文件五、设备管理1.设备的分类与组成●输入设备、输出设备、存储设备、通信设备●设备控制器、设备驱动程序2.设备分配与处理●设备分配算法:先来先服务、最短寻道时间优先、电梯算法等●中断处理和设备驱动程序六、用户界面1.图形用户界面(GUI)●窗口管理●鼠标、键盘和触屏操作●图形界面设计规范2.命令行界面(CLI)●常用命令和参数●命令管道和重定向●Shell脚本编程附件:●无附件法律名词及注释:●无法律名词及注释。
操作系统知识点整理
操作系统知识点整理操作系统1.操作系统概述操作系统(Operating System,OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织调度计算机的工作和资源分配,以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的程序集合。
操作系统的基本特征包括:并发、共享、虚拟和异步。
•并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
•虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。
操作系统的虚拟技术可归纳为:时分复用技术,如处理器的分时共享;空分复用技术,如虚拟存储器。
•异步是指在多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于自由有限,进程的执行不是一贯到底,而是走走停停,以不可知的速度向前推进,这就是进程的异步性。
2.进程管理进程:目的:更好地描述和控制程序并发执行;定义:进程是进程实体的一次运行,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位;组成:•PCB:保存进程运行期间相关的数据,是进程存在的唯一标志•程序段:能被进程调度程序调度到CPU运行的程序代码段•数据段:存储程序运行期间的相关数据,可以是原始数据也可以是相关结果进程状态:•状态种类:–运行状态:进程正在处理机上运行–就绪状态:进程已获得除处理机之外的一切所需资源–阻塞状态:进程正在等待其中一事件而暂停运行–创建状态:进程正在被创建,尚未转到就绪状态•创建完成后转到就绪状态–结束状态:进程正从系统中消失,分为正常结束和异常退出•状态变化:–就绪->运行:经过处理机调度,就绪进程得到处理机资源–运行->就绪:时间片用完或在可剥夺系统中有更高优先级进程进入–运行->阻塞:进行需要的其中一资源还没准备好–阻塞->就绪:进程需要的资源已准备好进程控制:•创建:终端用户登录系统、作业调度、系统提供服务、用户程序的应用请求等;•终止:正常结束、发生异常、外界干预•阻塞:等待资源•唤醒:资源到达•切换:时间片用完、主动放弃处理机、被更高优先级的进程剥夺处理机进程通信:•共享存储:–低级方式:基于数据结构的共享–高级方式:基于存储区的共享•消息传递:–直接通信方式:直接把消息挂到接收进程的消息队列–间接通信方式:挂到一些中间实体,接收进程找实体接收消息,类似电子邮件•管道通信:利用一种特殊的pipe文件连接两个进程代价:•时间代价:进行进程间的切换、同步及通信等所付出的时间开销•空间代价:进程控制块及协调各运行机构所占用的内存空间开销线程:•引入目的:为了更好的使多道程序并发执行,以提高资源利用率和系统吞吐量,增加并发程序•特点:是程序执行的最小单元,基本不拥有任何系统资源•实现方式:用户级线程、系统线程调度:调度层次:•作业调度(高级调度):选择处于后备状态的作业分配资源,发送频率低•内存调度(中级调度):选择暂时不能允许的进程调出内存,发送频率中等•进程调度(低级调度):选择就绪队列中合适的进程分配处理机,发生频率高进程调度原因:合理的处理计算机软硬件资源进程调度方式:•剥夺式:有更为重要或紧迫的进程需要使用处理机,立即分配•非剥夺式:有更为重要或紧迫的进程需要使用处理机,仍让当前进程继续执行典型调度算法:•先来先服务:选择最先进入队列的–不可剥夺•短作业优先:选择完成时间最短的•优先级调度:选择优先级最高的•高响应比优先:选择响应比最高的–响应比Rp = (等待时间+要求服务时间) / 要求服务时间•时间片轮转:总数选择就绪队列中的第一个进程,但仅能运行一个时间片–绝对可抢占•多级反馈队列:时间片轮转调度算法和优先级调度算法的综合和发展进程同步:引入原因:协调进程之间的相互制约关系制约关系:•同步:需要在一些位置上协调进程之间的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系•互斥:当一个进程进入临界区使用临界资源时,其他要求进入临界区的进程必须等待临界资源:多个进程可以共享系统中的资源,一次仅允许一个进程使用的资源叫临界资源;临界区互斥:访问临界资源的那段代码称为临界区•原则:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待•基本方法:–软件实现:•单标志法:违背”空闲让进“原则•双标志法先检查:违背”忙则等待“原则•双标志法后检查:会导致”饥饿“现象•皮特森算法:单标志法和双标志法后检查的结合–硬件实现:•中断屏蔽法:进区关中断,出区开中断•硬件指令法:设立原子操作指令–信号量:利用PV操作实现互斥•P操作即wait(S)•V操作即signal(S)管程:•定义:由一组数据以及定义在这组数据上的对这组数据的操作组成的软件模块•组成:–局部于管程的共享结构数据(变量)说明–对该数据结构进行操作的一组过程–对局部于管程的共享数据设置初始值的语句,此外还需要为管程赋予一个名字•引入管程的目的:解决临界区分散所带来的管理和控制问题。
操作系统基础必学知识点
操作系统基础必学知识点以下是操作系统基础必学知识点的一些例子:1. 进程和线程:操作系统管理和执行的基本单位是进程,进程由线程组成。
了解进程和线程的特点、区别和关系是理解操作系统的基础。
2. 调度算法:操作系统根据一定的策略选择下一个要执行的进程或线程。
了解不同的调度算法,如先来先服务、短作业优先、优先级调度、时间片轮转等,以及它们的优缺点和适用场景。
3. 内存管理:操作系统负责管理计算机的内存资源。
了解虚拟内存、页面置换算法(如最近最少使用算法、先进先出算法)和内存分配算法(如动态分区分配、固定分区分配)等相关知识。
4. 文件系统:操作系统负责管理计算机的文件和目录结构。
了解文件系统的层次结构、文件访问权限、文件组织方式(如顺序文件、索引文件、多级索引文件)和文件存储方式(如连续存储、链式存储、索引存储)。
5. 设备管理:操作系统负责管理计算机的硬件设备。
了解设备驱动程序、设备控制块(DCB)、设备队列、中断和DMA传输等相关知识。
6. 死锁:死锁是多个进程或线程因争夺资源而无法继续执行的状况。
了解死锁产生的原因、预防和解决死锁的方法,如资源分级、资源有序分配、死锁检测和死锁恢复等。
7. 各种文件和目录管理命令:操作系统提供了各种命令来管理文件和目录。
了解常用的文件和目录管理命令,如创建、读取、写入、复制、移动、删除文件和目录等。
8. 并发和互斥:并发是指多个进程或线程同时执行,互斥是指对共享资源的访问需要同步控制。
了解并发和互斥的概念、原理和实现方法,如信号量、互斥量、条件变量等。
9. 虚拟化技术:虚拟化技术使得一台计算机可以同时运行多个操作系统或应用程序。
了解虚拟化的原理和类型,如全虚拟化、半虚拟化、容器虚拟化等。
10. 分布式系统:分布式系统由多台计算机组成,通过网络进行通信和协调。
了解分布式系统的特点、通信方式(如远程过程调用、消息传递)、一致性协议(如Paxos、Raft)和容错机制等。
(完整版)操作系统知识点整理
第一章操作系统引论操作系统功能:1. 资源管理:协调、管理计算机的软、硬件资源,提高其利用率。
2. 用户角度:为用户提供使用计算机的环境和服务。
操作系统特征:1.并发性:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
2.共享性:资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用3.虚拟性: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在操作系统中,虚拟的实现主要是通过分时使用的方法。
4.异步性:进程是以人们不可预知的速度向前推进,此即进程的异步性客户/服务器模式的优点:1.提高了系统的灵活性和可扩充性2.提高了OS的可靠性3.可运行于分布式系统中微内核的基本功能:进程管理、进程间通信、存储器管理、低级I/O功能。
第二章进程程序和进程区别:程序是静止的,进程是动态的,进程包括程序和程序处理的对象程序顺序执行:顺序性,封闭性,可再现性程序并发执行:间断性,无封闭性,可再现性进程:1.进程是可并发执行的程序的一次执行过程;2.是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位和实体;3.是一个动态的概念。
进程的特征: 1.动态性:进程是程序的一次执行过程具有生命期;它可以由系统创建并独立地执行,直至完成而被撤消2.并发性;3.独立性;4.异步性;进程的基本状态:1.执行状态;2.就绪状态;3.阻塞状态;进程控制块PCB:记录和描述进程的动态特性,描述进程的执行情况和状态变化。
是进程存在的唯一标识。
进程运行状态: 1.系统态(核心态,管态)具有较高的访问权,可访问核心模块。
2.用户态(目态)限制访问权进程间的约束关系:1.互斥关系进程之间由于竞争使用共享资源而产生的相互约束的关系。
这种因共享资源而产生的制约关系称为进程的互斥。
—间接相互制约关系2.同步关系并发执行进程之间通过在执行时序上的某种限制而达到相互合作的这种约束关系称为进程的同步—直接相互制约关系临界资源:凡是以互斥方式使用的共享资源都称为临界资源。
临界资源具有一次只允许一个进程使用的属性。
操作系统重点知识总结
操作系统重点知识总结操作系统是计算机系统中的核心软件之一,它负责管理和控制计算机硬件资源,为用户提供良好的操作界面和运行环境。
下面是对操作系统重点知识的总结:一、操作系统基本概念:1.操作系统的定义和作用操作系统是一种系统软件,它管理计算机硬件资源,提供给用户和其他软件一个良好的工作环境,并执行用户程序,以实现计算机系统的高效、正常、安全地工作。
2.操作系统的特征操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和异步性四个特征。
3.操作系统的功能和任务操作系统的主要功能和任务包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户接口等。
4.操作系统的分类根据处理器的个数,操作系统可分为单处理器操作系统和多处理器操作系统;根据用户的数量,操作系统可分为单用户操作系统和多用户操作系统;根据对计算机的使用方式,操作系统可分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统等。
二、进程管理:1.进程和进程控制块进程是程序在一些数据集上的一次执行过程,每个进程都有一个进程控制块(PCB),记录进程的相关信息。
2.进程的状态和转换进程具有就绪、运行和阻塞三种状态,进程在不同状态之间的转换是通过调度算法实现的。
3.进程调度进程调度是决定哪个进程优先获得处理器使用权的过程,调度算法分为非抢占式调度和抢占式调度。
4.进程同步和通信多个进程之间需要进行同步和通信,常用的同步机制有互斥和信号量,常用的通信机制有共享内存和消息传递。
三、内存管理:1.内存地址空间计算机的内存被划分为连续的地址块,每个进程都有独立的地址空间,包括代码段、数据段和堆栈段。
2.内存分配方式内存分配方式包括连续分配、非连续分配和虚拟内存分配等,常用的算法有首次适应、最佳适应和最坏适应等。
3.虚拟内存虚拟内存是操作系统提供给应用程序的一种抽象概念,它允许程序访问超出物理内存的数据并可以实现进程间的内存保护。
四、文件管理:1.文件结构和文件访问方式文件结构有顺序文件、索引文件和链式文件等,文件访问方式包括顺序访问、随机访问和索引访问等。
操作系统重点知识总结
操作系统重点知识总结操作系统》重点知识总结第一章引论1、操作系统定义:是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理的对各类作业进行调度以及方便用户使用的程序的集合。
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。
2. 作为计算机资源的管理者3. 实现了对计算机资源的抽象。
3、分时系统原理和特征原理:人机交互、共享主机特征:多路性、独立性、及时性、交互性4、脱机I/O 原理:程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成。
优点:减少了CPU 空闲时间、提高了I/O 速度。
5、操作系统四个基本特征;其中最重要特征是什么?(并发)并发、共享、虚拟、异步第二章进程管理1 、进程定义、进程特征(结构特征、动态性、并发性、独立性和异步性)1. 进程是程序的一次执行。
2. 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。
3. 进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程,他是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
动态性、并发性、独立性、异步性。
2、进程的基本状态、相互转换原因及转换图(三态)就绪、阻塞、执行3、具有挂起状态的进程状态、相互转换原因及其转换图(五态)活动就绪、静止就绪、活动阻塞、静止阻塞、执行4、什么是进程控制块?进程控制块的作用进程控制块是用于描述进程当前情况以及管理进程运行的全部信息。
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、调度所需要的信息4. 实现与其他进程同步与通信5、临界资源定义、临界区的定义一次只能为一个进程使用的资源称为临界资源。
每个进程访问临界资源的代码称为临界区。
6、同步机制应遵循的规则空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待7、记录型信号量的定义,信号量值的物理意义,wait 和signal 操作8、AND 型信号量的定义,Swait 和Ssignal 操作9、经典同步算法:①生产者-消费者问题算法;②不会死锁的哲学家就餐问题算法;③读者-写者问题算法10、利用信号量机制实现进程之间的同步算法(前驱关系、类经典同步问题)11、高级进程通信三种类型。
《操作系统》复习知识点2023年修改整理
《操作系统》基本知识点名目第1章 (4)1.操作系统的概念* (4)2.操作系统的历史* (4)3.操作系统的基本类型* (5)4.操作系统的功能* (5)5.研究操作系统的观点* (5)第2章操作系统用户界面 (6)6.操作系统的用户界面有哪些* (6)7.操作系统命令接口的要紧操纵方式 (6)8.作业的的概念、作业状态及作业控制 (6)9.作业建立的方法(SPOOLING系统*) (7)10. UNIX系统的三层结构是哪些?各层包含些什么?* .......... 错误!未定义书签。
第3章进程治理 .. (7)11.在单道程序系统中和在多道程序系统中,程序执行的特点各有哪些?* (7)12.进程的概念* (7)13.进程的特征* (7)14.进程、程序和作业的联系与区别* (8)14.进程的描述* (8)15.进程状态及其转换* (8)16.进程互斥与同步* (9)17.什么是死锁?死锁产生的缘由?产生死锁的必要条件?进程互斥与同步* (12)18.什么是线程?为什么要引入线程? (13)19. 进程和线程的关系有哪些? (13)20.引入线程的好处有哪些?* (13)第4章处理机调度 (14)21. 什么是作业调度?什么是进程调度?进程调度的时机有哪些?* (14)22. 常用的调度算法有哪些?它们适用范围如何?* (14)23.完成下列各题: (14)第5章存储治理 (16)24. 要求完成下列各题: (16)25. 要求能做本章所有作业。
* (17)26. 页式治理的优缺点。
(17)27. 段式治理的优缺点。
(18)第7章文件系统 (18)28. 要求完成下列题目: (18)29. 如下图示,是某操作系统在某一时该文件系统治理情况,请回答如下问题: (18)第8章设备治理 (20)30. 设备治理的功能和任务。
* (20)31. 数据传送操纵方式。
* (20)32. 中断的处理过程。
操作系统知识点整理
操作系统知识点整理操作系统是计算机科学的一个重要领域,是计算机硬件与应用软件之间的桥梁,负责管理和协调计算机的各项资源以提供高效稳定的运行环境。
本文将就操作系统的知识点进行整理,主要包括操作系统的定义、功能、类型、进程管理、内存管理、文件系统以及常见的操作系统。
一、操作系统的定义与功能:1.定义:操作系统是指控制和管理计算机硬件和软件资源,为用户和应用程序提供运行环境的系统软件。
2.功能:-进程管理:负责创建、调度和终止进程,并提供进程间通信和同步机制。
-内存管理:分配、回收和保护内存资源,实现虚拟内存和分页机制。
-文件系统:管理计算机中的文件和目录,提供文件的存取操作。
-输入输出管理:管理输入输出设备的使用,提供输入输出接口。
-设备管理:分配和控制计算机的硬件设备资源。
-用户接口:提供用户与计算机系统进行交互的方式,如命令行界面和图形用户界面。
二、操作系统的类型:1.批处理操作系统:按批次完成作业,无需用户干预,如IBM的OS/360。
2.分时操作系统:多个用户共享一台计算机,通过时间片轮转的方式进行任务切换,如UNIX。
3.实时操作系统:对任务响应时间要求较高的系统,可分为硬实时和软实时系统,如嵌入式系统。
4. 网络操作系统:基于网络的分布式操作系统,如Linux、Windows Server。
三、进程管理:1.进程:程序在系统中的一次执行过程,包括代码、数据和执行状态。
2.进程控制块(PCB):记录和管理进程状态信息的数据结构。
3.进程调度算法:决定哪些进程应该获得系统资源以及运行的顺序,如先来先服务、短作业优先、优先级调度等。
4.进程同步:确保多个进程之间的顺序执行和互斥操作,如信号量、互斥量、条件变量等。
5.进程通信:进程之间通过共享内存、消息传递等方式进行数据交换和通信。
四、内存管理:1.物理内存管理:将物理内存划分为固定大小的页框,将进程的地址空间划分为页面,并进行页面分配和映射。
操作系统(windows)--知识点
操作系统(windows)--知识点1.知识要点1.1.Windwos账号体系分为用户与组,用户的权限通过加入不同的组来授权用户:组:1.2.账号SID安全标识符是用户帐户的内部名,用于识别用户身份,它在用户帐户创建时由系统自动产生。
在Windows系统中默认用户中,其SID的最后一项标志位都是固定的,比如administrator 的SID最后一段标志位是500,又比如最后一段是501的话则是代表GUEST的帐号。
1.3.账号安全设置通过本地安全策略可设置账号的策略,包括密码复杂度、长度、有效期、锁定策略等:设置方法:“开始”->“运行”输入secpol.msc,立即启用:gpupdate /force1.4.账号数据库SAM文件sam文件是windows的用户帐户数据库,所有用户的登录名及口令等相关信息都会保存在这个文件中。
可通过工具提取数据,密码是加密存放,可通过工具进行破解。
1.5.文件系统NTFS (New Technology File System),是WindowsNT 环境的文件系统。
新技术文件系统是Windows NT家族(如,Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7和 windows 8.1)等的限制级专用的文件系统(操作系统所在的盘符的文件系统必须格式化为NTFS的文件系统,4096簇环境下)。
NTFS取代了老式的FAT文件系统。
在NTFS分区上,可以为共享资源、文件夹以及文件设置访问许可权限。
许可的设置包括两方面的内容:一是允许哪些组或用户对文件夹、文件和共享资源进行访问;二是获得访问许可的组或用户可以进行什么级别的访问。
访问许可权限的设置不但适用于本地计算机的用户,同样也应用于通过网络的共享文件夹对文件进行访问的网络用户。
与FAT32文件系统下对文件夹或文件进行访问相比,安全性要高得多。
另外,在采用NTFS格式的Win 2000中,应用审核策略可以对文件夹、文件以及活动目录对象进行审核,审核结果记录在安全日志中,通过安全日志就可以查看哪些组或用户对文件夹、文件或活动目录对象进行了什么级别的操作,从而发现系统可能面临的非法访问,通过采取相应的措施,将这种安全隐患减到最低。
详细了解操作系统知识点
详细了解操作系统知识点操作系统是计算机硬件和软件之间的关键系统软件,它管理和协调计算机的各个组件,使得计算机系统能够高效地运行。
操作系统是计算机领域的重要基础知识之一,下面将详细介绍操作系统的知识点。
一、操作系统的基本概念1.操作系统的定义和作用:操作系统是计算机系统的核心组成部分,它负责管理和控制计算机的硬件资源,提供用户与计算机系统之间的接口,使得用户能够方便地使用计算机系统。
2.操作系统的功能:进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户接口等。
3.操作系统的分类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网络操作系统等。
二、进程管理1.进程的定义和特征:进程是程序在执行过程中的一次动态执行过程,它具有程序代码、数据和执行状态等特征。
2.进程的状态和转换:就绪态、执行态、阻塞态和创建与销毁等。
3.进程的调度算法:先来先服务调度、短作业优先调度、时间片轮转调度和优先级调度等。
三、内存管理1.内存的划分和管理:物理内存和虚拟内存的划分、内存分配和回收等。
2.页式和段式内存管理:分页式内存管理和分段式内存管理的原理和优缺点。
3.虚拟内存管理:页面置换算法(如最佳置换算法、先进先出算法和最近最久未使用算法)、页面置换策略和页面替换算法(如局部置换和全局置换)等。
四、文件管理1.文件的基本概念:文件是计算机中存储数据的逻辑单位,它具有文件名、文件类型和文件属性等。
2.文件的组织和存储:文件的逻辑组织和物理组织,文件的存储管理方式(如顺序文件、索引文件和哈希文件)等。
3.文件的操作和保护:文件的创建、打开、读取、写入和删除等操作,文件的权限和保护机制等。
五、设备管理1.设备的概念和种类:设备是计算机系统中与计算机主机或其他外部设备进行通信的硬件单位,分为输入设备、输出设备和存储设备等。
2.设备的分配和控制:设备分配的常用算法(如先来先服务算法、短作业优先算法和时间片轮转算法)、设备驱动程序和设备控制块等。
操作系统知识点总结(原稿)
操作系统知识点总结(原稿) 操作系统知识点总结1. 操作系统概述1.1 定义与作用1.2 常见操作系统的分类1.3 操作系统的发展历程2. 进程管理2.1 进程的定义2.2 进程状态及转换2.3 进程调度算法2.4 进程同步与互斥2.5 进程通信方式3. 内存管理3.1 内存的分段与分页3.2 虚拟内存与页面置换算法3.3 内存碎片整理与分配算法3.4 页面置换策略3.5 内存保护与地址转换4. 文件系统4.1 文件系统的组成4.2 文件的逻辑结构与物理结构 4.3 文件操作与共享4.4 目录管理与文件的打开访问4.5 文件存储原理与文件的备份5. 输入输出管理5.1 I/O设备的分类5.2 缓冲区管理与设备驱动程序 5.3 I/O控制方式与I/O操作指令 5.4 磁盘调度算法5.5 文件系统缓存管理6. 网络与分布式操作系统6.1 网络操作系统的特点与功能 6.2 网络操作系统的体系结构6.3 分布式操作系统的通信与同步6.4 分布式文件系统与进程迁移6.5 虚拟化技术与云操作系统7. 安全与保护7.1 计算机系统的安全威胁7.2 计算机系统的安全防护措施7.3 访问控制与身份认证7.4 安全协议与加密算法7.5 操作系统安全的最佳实践附件:- 附件1:操作系统调度算法实现代码示例- 附件2:操作系统内存管理实验报告范例- 附件3:操作系统文件系统设计法律名词及注释:- 著作权:指对某一独创性的文学、艺术或科学作品所享有的权利。
- 版权法:一种知识产权法律体系,主要用于保护著作权人的经济利益和精神利益。
- 公开许可:通过特定的许可证向公众授权某项内容的使用、复制、修改、分发等行为。
操作系统知识点
操作系统书本知识点第一章操作系统引论主要内容❖操作系统的目标、作用和模型❖操作系统的发展过程❖操作系统的基本特征❖OS(Operating Systems)的主要功能❖OS的结构设计本章要点❖计算机系统结构:了解操作系统的地位❖什么是操作系统:3种基本观点❖现代操作系统的功能、特性、类型❖基本概念:批处理、多道程序、作业、进程、任务、虚拟技术、并发性、异步性操作系统的作用(1)❖作为用户与计算机硬件系统之间的接口❖作为计算机系统资源的管理者❖处理机管理:分配和控制处理机❖存储器管理:分配及回收内存❖I/O(Input/Output)设备管理:I/O分配与操作❖文件管理:文件存取、共享和保护监视这些资源实施某种资源分配策略分配这种资源回收这种资源❖OS实现了对计算机资源的抽象操作系统的发展过程1.2.1无操作系统时的计算机系统❖人工操作方式٭如纸带输入机。
٭特点是用户独占全机及CPU等待人工操作。
❖脱机I/O方式(图1.3)٭引入I/O机的概念,解决前者的缺点。
٭特点是减少了CPU的空闲时间且提高I/O速度。
单道批处理系统❖处理过程(图1.4)٭概念:系统对作业的处理都是成批进行的、且内存中始终只保持一道作业,称为单道批处理系统(simple batch system)。
٭批处理系统的引入是为了提高系统资源的利用率和吞吐量٭概念:运行控制权❖特征٭自动性、顺序性、单道性多道批处理系统(1)❖优点٭资源利用率高٭系统吞吐量大٭平均周转时间长٭无交互能力❖缺点٭平均周转时间长、无交互能力分时系统❖分时系统的产生٭概念:指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户共享主机中的资源,各个用户都可通过自己的终端以交互方式使用计算机。
❖分时系统在实现中的关键问题٭及时接收:多终端卡、输入缓冲区٭及时处理:交互作业应在内存、响应时间应短❖分时系统的特征٭多路性٭独立性٭及时性٭交互性٭可靠性❖类型▪实时控制▪实时信息处理实时系统(2)❖实时任务类型٭按任务执行是否呈现周期性来划分▪周期性的(联系周期);▪非周期性的(联系开始或完成截止时间)٭根据对截止时间的要求来划分▪硬实时任务▪软实时任务❖实时、分时的比较٭多路性:相同٭独立性:相同٭及时性:实时系统要求更高٭交互性:分时系统交互性更强٭可靠性:实时系统要求更高思考试在交互性、及时性和可靠性方面,将分时系统和实时系统进行比较。
操作系统知识点总结(正式版)
操作系统知识点总结(正式版)1. 操作系统概述- 定义:操作系统是一种软件,通过管理和控制计算机硬件与软件资源,提供上层应用程序与计算机硬件的接口,协调计算机资源的使用,实现对计算机系统的有效管理。
- 功能:提供用户与计算机之间的交互界面,管理进程和线程,调度资源,提供文件系统和存储管理,实现设备驱动和输入输出控制等功能。
2. 操作系统的组成- 内核:操作系统的核心部分,实现最基本的功能,如进程管理、内存管理和文件系统等。
- 进程管理:负责管理和调度进程,保证进程的正确执行。
- 内存管理:负责管理计算机的内存资源,包括内存分配和回收。
- 文件系统:提供对文件和目录的管理,实现文件的读写和存储。
- 输入输出系统:负责与外部设备进行交互,实现输入和输出的控制。
- 用户接口:提供用户与计算机之间的交互界面,如命令行界面和图形界面等。
3. 操作系统的常见类型- 批处理操作系统:按照一批作业的顺序进行处理,无需用户干预。
- 分时操作系统:多个用户通过终端同时使用计算机资源。
- 实时操作系统:对时间要求严格,需要快速响应和处理外部事件。
- 网络操作系统:用于管理和控制网络中的计算机资源。
- 分布式操作系统:将多台计算机连接成一个整体,共同完成一项任务。
4. 操作系统的关键概念- 进程和线程:程序的执行实例,进程是资源分配的基本单位,线程是进程的执行单位。
- 内存管理:操作系统负责分配和回收内存资源,保证进程的正常执行。
- 文件系统:操作系统提供对文件和目录的管理,实现数据的读写和存储。
- 调度算法:操作系统通过调度算法决定哪些进程被执行,实现资源的合理利用。
- 设备驱动:操作系统提供设备驱动程序,实现对硬件设备的控制和管理。
5. 操作系统的发展趋势- 多核处理器的支持:随着计算机硬件的发展,多核处理器的应用越来越普遍,操作系统需要支持多核环境下的并行计算和资源调度。
- 虚拟化技术的应用:虚拟化技术可以将一台物理计算机虚拟为多个逻辑计算机,提高计算机资源的利用率,操作系统需要支持虚拟化环境的管理。
操作系统知识点总结
操作系统知识点总结操作系统知识点总结一、操作系统基础知识1.1 什么是操作系统操作系统是一种软件,它管理和控制计算机硬件资源以及提供各种服务和功能,为用户和应用程序提供一个方便的接口。
1.2 操作系统的功能- 进程管理:负责创建、调度和终止进程,以及处理多个进程之间的通信和同步。
- 内存管理:管理计算机的内存资源,包括内存的分配和回收。
- 文件系统:管理磁盘上的文件和目录,并提供文件的读写等操作。
- 设备管理:管理计算机的输入输出设备,如磁盘、打印机等。
- 用户界面:提供用户与计算机交互的接口,如命令行界面和图形界面等。
二、进程管理2.1 进程的概念进程是程序在计算机上的一次执行过程,它包括代码、数据和执行状态等信息。
2.2 进程的调度- 非抢占式调度:进程运行直到自己主动让出CPU,例如时间片轮转调度算法。
- 抢占式调度:操作系统可以主动中断进程,例如优先级调度算法和实时调度算法。
2.3 进程间通信进程间通信(IPC)是不同进程之间交换数据和信息的机制,常用的IPC方式包括管道、消息队列和共享内存等。
三、内存管理3.1 内存的分段- 代码段:存放程序的指令代码。
- 数据段:存放程序的全局变量和静态变量。
- 堆栈段:存放程序的局部变量和函数调用信息。
3.2 虚拟内存虚拟内存是一种能够扩展计算机的物理内存的技术,它将磁盘空间作为辅助存储器,允许将物理内存和磁盘之间进行数据交换。
四、文件系统4.1 文件系统的基本概念文件系统是管理磁盘上文件和目录的机制,它包括文件的组织结构、文件的存储和文件的访问控制等。
4.2 文件的组织- 单级文件组织:所有文件都存放在同一个文件夹中。
- 多级文件组织:文件按照层次结构进行组织,可以使用目录和子目录进行分类管理。
4.3 文件的访问控制文件访问控制用于限制用户对文件的访问权限,常见的文件访问控制方式包括用户权限和文件权限。
五、设备管理5.1 设备的分类设备可以按照其功能和使用方式进行分类,常见的设备分类包括输入设备、输出设备和存储设备等。
第3章 操作系统知识
第3章操作系统知识操作系统是计算机系统中的核心软件之一,它负责管理和控制计算机的硬件资源,为用户和其他软件提供一个良好的平台。
在本文中,将探讨操作系统的基本概念、功能和类型。
一、操作系统的基本概念要了解操作系统,首先需要明白其基本概念。
操作系统是一种系统软件,它作为计算机系统的管理者,通过与硬件交互,协调和分配计算机的资源。
它提供了一个用户可以与计算机交互的界面,并管理用户和文件的访问权限。
操作系统具有以下几个基本功能:1. 进程管理:操作系统负责创建、执行和终止进程,并为它们分配系统资源,如处理器时间和内存空间。
2. 内存管理:操作系统管理计算机的内存,确保进程可以正常访问所需的内存空间。
3. 文件系统管理:操作系统负责管理计算机上的文件和目录,提供文件的访问和组织。
4. 设备管理:操作系统管理计算机的输入输出设备,如键盘、鼠标和打印机,以确保它们可以正常工作。
5. 用户界面:操作系统提供了与计算机交互的界面,使用户可以使用计算机上的软件和资源。
二、操作系统的功能操作系统的功能远不止于此,根据不同的设计目标和应用场景,操作系统还可以提供其他功能。
1. 多任务处理:操作系统可以通过时间片轮转、优先级调度等算法,使多个进程在同一时间内并发执行。
这样,用户可以同时运行多个应用程序,提高计算机的利用率。
2. 虚拟化:操作系统可以将一个物理计算机分为多个虚拟机,每个虚拟机都可以运行独立的操作系统和应用程序。
这种虚拟化技术使得资源的利用更加高效。
3. 安全性管理:操作系统通过访问控制和身份验证等措施,保护计算机系统的安全。
它可以限制用户对系统资源的访问,防止恶意软件的攻击。
4. 故障恢复:操作系统可以监测系统的错误和故障,并采取相应的措施进行恢复。
例如,它可以重新启动崩溃的程序,或者自动备份文件。
三、操作系统的类型操作系统可以根据其特点和用途分类,下面介绍几种常见的操作系统类型。
1. 批处理操作系统:批处理操作系统适用于大规模的数据处理任务。
操作系统知识点整理(完整版)
第一章操作系统概述1)一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成2)计算机软件是指程序和与程序相关的文档的集合3)按功能可把软件分为“系统软件”和“应用软件”两部分系统软件:操作系统语言处理程序,数据库管理系统应用软件:各种管理软件,用于工程计算的软件包,辅助设计软件4)通常把未配置任何软件的计算机称为“裸机”5)操作系统可以被看作是计算机系统的核心,统管整个系统资源,制定各种资源的分配策略,调度系统中运行的用户程序,协调它们对资源的需求,从而使整个系统在高效、有序的环境里工作。
6)发展的动力:(1)提高计算机资源的利用率的需要(2)方便用户使用计算机的需要(3)硬件技术不断发展的需要(4)计算机体系结构发展的需要7)操作系统是在“裸机”上加载的第一层软件,是对计算机硬件系统功能的首次扩充8)操作系统的定义: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9)操作系统的功能:处理机管理:进程控制,进程同步,进程通信、调度、实施CPU分配存储器管理:内存分配,内存保护,地址映射,内存扩充设备管理:缓冲管理,设备分配,设备管理文件管理:存储空间管理,目录管理,读写管理和保护与用户有关的接口:用户接口,程序接口,人机交互10)操作系统另一种定义:操作系统是一组能有效地组织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操作系统的种类:1)单道批处理系统特点:单路性、独占性、自动性、封闭性、顺序性缺点:系统的资源得不到充分的利用2)多道批处理系统特点:多路性、共享性、自动型、封闭性、无序性、调度性好处:✓提高CPU的利用率✓提高内存和I/O设备的利用率✓增加系统吞吐量缺点: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配有显示器和键盘的终端,由此所组成的系统,该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,共享主机中的资源。
操作系统--知识点汇总
操作系统--知识点汇总操作系统知识点汇总操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。
它为用户和应用程序提供了一个方便、有效和安全的工作环境。
下面我们来汇总一下操作系统的一些重要知识点。
一、操作系统的定义和功能操作系统是一种系统软件,它控制和管理计算机系统的硬件和软件资源,合理地组织计算机的工作流程,为用户提供一个方便、高效和安全的使用环境。
其主要功能包括:1、进程管理:负责进程的创建、调度、同步和通信等,以确保多个程序能够并发执行。
2、内存管理:管理计算机的内存资源,包括分配、回收和保护等,以提高内存的利用率和系统性能。
3、文件管理:实现对文件的存储、检索、更新和共享等操作,方便用户对文件的使用和管理。
4、设备管理:管理计算机的外部设备,如输入输出设备、存储设备等,为用户提供统一的设备接口。
5、提供用户接口:操作系统通过命令行接口、图形用户接口等方式,为用户提供与计算机系统交互的手段。
二、操作系统的分类操作系统可以根据不同的标准进行分类。
1、按照用户数量:分为单用户操作系统和多用户操作系统。
单用户操作系统如早期的 DOS 系统,一次只能支持一个用户使用;而多用户操作系统如 Unix、Linux 等,可以同时支持多个用户登录和使用系统。
2、按照任务处理方式:分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。
批处理操作系统将一批作业按照一定的顺序依次处理;分时操作系统允许多个用户通过终端同时与计算机交互,每个用户感觉自己独占系统;实时操作系统则要求系统能够在规定的时间内完成对外部事件的响应。
3、按照系统架构:分为单机操作系统和网络操作系统。
单机操作系统主要管理单个计算机的资源;网络操作系统则负责管理网络中的计算机资源,实现资源共享和协同工作。
三、进程管理进程是操作系统中一个重要的概念,它是程序的一次执行过程。
进程具有动态性、并发性、独立性和异步性等特征。
进程管理的主要任务包括进程的创建、终止、状态转换、调度等。
操作系统 知识点总结
操作系统知识点总结1. 操作系统概述操作系统是计算机系统的核心组成部分,它是管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
操作系统提供了用户与计算机硬件之间的接口,实现了对计算机资源的合理分配、调度和控制,使得计算机能够高效地运行各种应用程序。
操作系统扮演着计算机系统的“管家”角色,它负责管理和协调系统中的各种资源,为用户提供方便、高效的计算环境。
2. 操作系统结构操作系统通常由内核和系统调用接口组成。
内核是操作系统的核心部分,负责管理系统资源和控制程序的执行。
系统调用接口是用户程序与内核之间的接口,它提供了一组系统调用的接口函数,使得用户程序可以请求内核提供的服务。
操作系统的结构可以分为单体结构、层次结构、微内核结构和客户机-服务器结构等。
不同的结构对操作系统的性能、可扩展性和维护性都有不同的影响。
3. 进程管理进程是程序在执行过程中创建的实体,它包含了程序的代码、数据和执行环境。
进程是操作系统中最基本的资源管理单元,操作系统通过进程管理对系统资源进行分配、调度和保护。
进程管理的主要功能包括进程的创建、终止和调度、进程通信和同步、以及进程的死锁处理等。
进程管理的主要目标是实现系统资源的高效利用和对进程的良好管理。
4. 内存管理内存管理是操作系统管理计算机内存资源的过程,它负责分配、保护和回收内存空间。
内存管理的主要功能包括内存的分配和回收、内存的保护和共享,以及虚拟内存的管理。
虚拟内存是一种将磁盘空间作为扩展内存使用的技术,它可以将物理内存和磁盘空间结合起来,为程序提供了一个较大的地址空间。
内存管理对计算机系统的性能和稳定性具有重要的影响。
5. 文件系统文件系统是操作系统中管理文件和目录的机制,它负责对文件进行存储和组织,并提供了对文件的访问和管理接口。
文件系统的设计要考虑文件的组织方式、文件的命名和访问方式、以及对文件进行保护和共享等。
文件系统的目标是提供对文件的高效访问和管理,并为用户和应用程序提供一个方便的文件管理环境。
(完整版)操作系统基础知识点详细概括
第一章:1.什么是操作系统?os的基本特性是?主要功能是什么OS是控制和管理计算机硬件和软件资源,合理组织计算机工作原理以及方程用户的功能的集合。
特性是:具有并发,共享,虚拟,异步的功能,其中最基本的是并发和共享。
主要功能:处理机管理,存储器管理,设备管理,文件管理,提供用户接口。
2.操作系统的目标是什么?作用是什么?目标是:有效性、方便性、可扩充性、开放性作用是:提供用户和计算机硬件之间的接口,提供对计算机系统资源的管理,提供扩充机器3.什么是单道批处理系统?什么是多道批处理系统?系统对作业的处理是成批的进行的,且在内存中始终保持一道作业称此系统为单道批处理系统。
用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,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调入作业内存,使他们共享CPU和系统中的各种资源。
4.多道批处理系统的优缺点各是什么?优点:资源利用率高,系统吞吐量大。
缺点:平均周转时间长,无交互能力。
引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有终端功能,只有有中断功能才能并发。
5.什么是分时系统?特征是什么?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,以交互的方式使用计算机,共享主机中的资源。
特征:多路性、独立性、及时性、交互性*有交互性的一般是分时操作系用,成批处理无交互性是批处理操作系统,用于实时控制或实时信息服务的是实时操作系统,对于分布式操作系统与网络操作系统,如计算机之间无主次之分就是分布式操作系统,因为网络一般有客户-服务器之分。
6.什么是实时操作系统?实时系统:系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内处理完。
按照截止时间可以分为1硬实时任务(必须在截止时间内完成)2软实时任务(不太严格要求截止时间)7.用户与操作系统的接口有哪三种?分为两大类:分别是用户接口、程序接口。
用户接口又分为:联机用户接口、脱机用户接口、图形用户接口。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章(一)1.未配置操作系统的计算机系统(1)人工操作方式(人机矛盾)(2)脱机输入/输出方式2.单道批处理系统内存里一道作业3.多道批处理系统优点:(1)资源利用率高(CPU、内存、I/0设备)(2)系统吞吐量大缺点:(1)平均周转时间长(2)无交互能力3.分时系统(解决人机交互)及时接收:多个用户(配置多路卡)、为每个用户配置一个缓冲区及时处理:(1)作业直接进入内存(2)采用轮转运行方式(时间片)响应时间=时间片×终端数4.实时系统周期性实时任务和非... 硬实时任务和软...(二)操作系统的基本特性1.并发(进程才能)实现并发执行的前提是:多道程序环境2.共享互斥共享方式、同时访问方式3.虚拟(1)时空复用技术(虚拟处理机技术、虚拟设备技术)(2)空分复用技术(虚拟磁盘技术、虚拟储存器技术)4.异步5.操作系统两个最基本的特征:并发和共享第二章(一)1.前趋图(有向无环图):描述进程之间执行的先后顺序2.顺序执行:顺序性、封闭性、可再现性并发执行:间断性、失去封闭性、不可再现性(与时间有关的错误)Bernstein条件(二)1.进程实体:包括程序段、数据的和PCB2.进程的特征:动态性、并发性、独立性、异步性(按各自速度推进)3.进程的三种基本状态:就绪、执行、阻塞相互之间的转换注意:执行--(时间片完)-->就绪4.进程的创建(状态):申请空白PCB-->分配资源-->挂到就绪队列进程的终止(状态):保存记录-->PCB返还系统5.进程的挂起(不再被调度不在内存了、suspend原语)活动就绪--(挂起)-->静止就绪活动阻塞--(挂起)-->静止阻塞执行--(挂起)-->静止就绪进程的激活(active原语)静止就绪--(激活)-->活动就绪静止阻塞--(激活)-->活动阻塞6.PCB中的信息:P41PCB组织方式:线性方式、链接方式、索引方式(三)1.OS内核:常驻内存OS状态:系统态(管态、内核态)用户态(目态)2.父进程创建子进程:3种返回值进程图:描述进程家族关系的一棵树3.进程的创建(Creat原语)引起进程创建的事件:用户登录、作业调度、提供服务(创建打印进程)、应用请求(用户创建)创建过程:申请空白PCB-->分配资源(从系统或父进程)-->初始化进程控制块(初始化内容见P45)-->插入就绪队列4.进程的终止引起进程终止的事件:正常结束、异常结束、外界干预终止过程:P465.进程的阻塞(block原语)引起事件:请求共享资源失败、等待某种操作的完成(I/O操作)、新数据未到达(合作进程中)、等待新任务的到来(发送进程,没有信息可发送)阻塞过程:状态:执行变为阻塞-->PCB挂到阻塞队列-->调度其他进程6.进程的唤醒(wakeup原语)唤醒过程:移除阻塞队列-->挂到就绪队列(四)1.进程的同步(1)同步:即某件事要等待另一件事完成才可以开始(2)2种相互制约关系:间接相互制约关系(进程互斥访问资源)、直接相互制约关系(进程合作)2.临界资源、临界区(进入区、退出区、剩余区)3.同步机制遵循的规则:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待(请求资源失败应释放CPU)4.3种信号量:互斥信号量(初值为1)、资源信号量(初值可为n)、同步信号量(初值为0)P(wait)原语:减1 V(signal)原语:加1(五)1.进程的互斥和同步称为低级进程通信,还有基于共享数据结构的通信方式也是2.进程通信方式(1)直接通信方式(基于共享存储区)申请一个缓冲区-->将进程A发送区的内容复制给缓冲区-->将缓冲区挂到进程B的消息队列-->进程B将缓冲区复制到自己的接收区(2)管道通信方式(对管道的write和read)管道是一个pipe文件,作为一个中介(3)消息传递方式(封装):直接和间接(有中间实体:邮箱)(六)进程和线程的区别重第三章(一)1.三大调度:高级调度(作业调度):调度作业(外存-->内存),只用于多道批处理系统低级调度(进程调度):调度进程(就绪-->获得CPU)中级调度(内存调度):挂起(内存-->外存-->重入内存)2.CPU利用率:CPU有效工作时间/(CPU有效工作时间+CPU空闲等待时间)(二)1.作业:包含程序和数据,还有作业说明书。
批处理系统中,是以作业为基本单位从外存调入内存的。
2.作业控制块(JCB):作业在系统中存在的标志。
包含:作业标识、...P883.作业进入系统时-->“作业注册”程序为其建立作业控制块-->放到作业后备队列(外存)-->调度作业进入内存4.作业的4种状态:提交状态、后备状态、运行状态(对应的进程有3种状态)、完成状态5.作业调度的任务:(1)接纳多少个作业:取决于多道程序度(2)接纳哪些作业:取决于调度算法调度时机:内存中的进程数小于多道度6.进程的响应时间(作业的周转时间):完成时间-到达时间或服务时间+等待时间平均周转时间:N个的和除以N带权周转时间:(服务时间+等待时间)/服务时间或1+等待时间/服务时间平均带权周转时间:N个的和除以N7.调度算法(4种都可用于作业调度或进程调度)(1)先来先服务(FCFS)只能非抢占式(2)短进程优先(SJF):有效降低作业的平均周转时间;对长作业不利(3)优先级调度算法(PSA)(4)高响应比优先调度算法(HRRN):优先级随等待时间延长而增加优先权=(服务时间+等待时间)/服务时间或1+等待时间/服务时间必须等某个进程完成时,才重新计算优先权,即运行某进程过程中有新进程到达也不会重新调度后面3个对于作业只能非抢占式;对于进程,可抢占式或非抢占式8.题目未说明时,默认是非抢占式。
(三)1.非抢占式:调度时机为(1)进程运行完毕(2)进程I/O请求(3)执行Block 原语抢占式:抢占原则(1)优先权(2)短进程优先(3)时间片2.调度算法(1)轮转调度算法:基于时间片(2)优先级调度算法(3)多队列调度算法:多个就绪队列,不同队列采用不同的调度算法(4)多级反馈队列调度算法:对于长作业,往后时间片越长,得到的处理时间越长(5)最低松弛度优先算法:松弛度=必须完成时间-需要服务时间(四)1.可重用性资源(打印机):请求资源-->获得资源-->释放资源可消耗性资源(通信中的消息):进程运行期间动态创建和消耗的,不再返回可抢占性资源(CPU、内存)不可抢占性资源(打印机):可能引起死锁2.引起死锁的3个原因:(1)竞争不可抢占性资源(2)竞争可消耗性资源(3)进程推进顺序不当(不安全区D)3.产生死锁的必要条件:(1)互斥条件(2)请求和保持条件(3)不可抢占条件(4)循环等待条件(产生回路)4.处理死锁的方法:(1)预防死锁(2)避免死锁(3)检测死锁(4)解除死锁5.预防死锁:破坏其中一个条件(1)互斥条件不能破坏还应保持(2)破坏请求和保持条件:A.一次性申请所需全部资源 B.申请部分资源,用完释放,然后继续申请(资源静态分配)(3)破坏不可抢占条件:提出新的资源请求时,必须释放自己已保持的所有资源(好像被抢占了)(4)破坏循环等待条件:每个进程按序号递增的顺序请求资源(资源有序分配)6.避免死锁:防止系统进入不安全状态(1)系统安全状态:分配资源后,系统能按一安全序列推进(2)银行家算法:二维数组A.表示每个进程对每个资源的最大需求量B.表示每个进程对每个资源已分配到的C.表示每个进程对每个资源还需要的一维数组A.表示每类资源的可分配数availableB.表示每个资源当前可分配数(即加上某个进程运行完,释放后的资源数)workC.表示每个进程能否获得足够资源而运行finish算法思路:P112-1147.检测死锁:(1)资源分配图(2)死锁定理:S为死锁的充分条件:当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的8.解除死锁:(1)抢占资源(2)终止(撤销)进程方法:A.终止所有进程B.逐个终止进程:付出代价最小的死锁解除算法P117-118第四章存储器管理均称为传统存储器管理方式,具有2个特点:一次性和驻留性P153(一)1.存储系统至少3级:最高层为CPU寄存器,内存,最底层为辅存。
2.可执行存储器:寄存器和内存。
3.进程访问可执行存储器:使用一条load或store指令即可访问辅存:需通过I/O设备4.程序的装入方式(1)绝对装入方式:单道环境程序的相对地址(逻辑地址)与内存地址完全相同(2)静态可重定位装入方式:多道环境在装入时对目标程序中指令和数据地址进行修改,以后不再改变。
(3)动态运行时的装入方式:程序运行过程在内存的位置经常会改变装入内存,地址转换推迟到程序运行时才进行。
A.工作原理:增设一个重定位寄存器,存放程序在内存中的起始地址-->真正访问内存地址=相对地址+寄存器中的地址-->程序移动时,只需修改寄存器中的起始地址B.在“紧凑(拼接)”时,要用到。
(二)连续分配存储管理方式1.单一连续分配:单道环境内存分为系统区(多放在低址)和用户区2.固定分区分配:多道环境内存划分为若干个固定大小的区域,一个区域装入一道作业(1)a.分区大小相等 b.分区大小不等(2)地址映射:采用静态重定位(3)缺点:造成大量的内部碎片(4)数据结构:分区使用表包括分区号、大小、起址、状态。
3.动态分区分配(可变分区分配):(1)分区分配:按需划分分区回收:合并回收(2)数据结构:空闲分区表包括分区号、大小、起址、状态(全都是未分配)空闲分区链双向的(3)分配:P128 下面回收:P129 注意不同合并方式会对空闲分区表的修改不同(4)基于顺序搜索的动态分区分配算法A.首次适应算法:每次分配从头顺序查找,找到大小可以满足为止特点:优先利用内存地址空闲区,保留了高址的大空闲区缺点:低址不断被划分,产生许多碎片;查找效率低对固定分区:整体分配,易形成内碎片对可变分区:按需划分,易形成外碎片B.循环首次适应算法:循环的,从上次找到的位置往下查找特点:使内存的空闲分区分布得更均匀缺点:缺乏大的空闲分区C.最佳适应算法:所有空闲分区从小到大形成空闲分区链缺点:留下许多碎片对固定分区:内碎片小对可变分区:易形成外碎片D.最坏适应算法:所有空闲分区从大到小形成空闲分区链优点:产生碎片的可能性最小;查找效率高对固定分区:内碎片大对可变分区:剩余分区可再次利用(5)基于索引搜索的动态分区分配算法A.快速适应算法:相同容量的空闲分区形成一个空闲分区链设置索引表查找特点:不会对任何分区产生分割,不会产生内存碎片优点:查找效率高在分配分区时,以进程为单位,一个分区只属于一个进程,或多或少存在浪费B.伙伴系统:原理、分配、回收、计算伙伴地址P132C.哈希算法:建立哈希函数,构造哈希表4.动态重定位分区分配算法:与3(3)基本相同,差别仅在于增加了紧凑的功能(三)对换1.对换:进程或程序和数据:内存<-->外存2.对换的类型:(1)整体对换(进程对换):整个进程为单位对换(2)页面/分段对换(部分对换):以进程的一个页面或分段为单位对换目的:支持虚拟存储系统3.磁盘空间分为文件区和对换区(对换空间)文件区:离散分配对换区:按需分配(分配算法上面4种都可以)、合并回收4.进程的换进换出的选择标准P137换出:换到无阻塞进程为止换入:第一个换“就绪”且换出时间最久的进程,继续换到无处于“就绪且换出”状态的进程为止(四)分页存储管理方式:提高内存利用率1.程序分为若干固定大小的页面,内存同样称为物理块(页框)2.页面大小应为2的幂,通常为1KB-8KB3.地址结构:页号P+页内地址W(一维的)若页面的大小为L,则逻辑地址LA=P*L+W4.每个进程一张页面映像表(页表):存放在内存里,实现从页号到物理块号的地址映射页表大小=表项数*表项大小P1395.地址变换机构:实现从逻辑地址到物理地址的转换6.页表寄存器:存放页表始址+页表长度进程未执行时,页表始址+页表长度放在本进程PCB中-->执行时,装入页表寄存器7.查找过程(2次访问内存):页表寄存器-->页表(内存里)-->得到内存物理地址,到内存取指令8.具有快表(联想寄存器):先查快表看能否命中,未能命中则查完页表后还要修改快表9.查快表t1,查页表和取指令t2:若同时查块表和页表:命中:t1+t2未命中:t2+t1(修改快表)+t2若命中率为h,可得有效访问内存的时间:h*t1+(1-h)*(t2+t1)+t2(五)分段存储管理方式:满足用户编程和使用的要求1.作业分为若干个大小不同的段2.一个作业最多64K个段,每个段最大长度为64KB3.地址结构:段号+段内地址(二维的)段号太大,段表中找不到则表示越界;段内地址太大,超过段表中目的段的大小,则表示段内越界。