南华大学操作系统期末复习资料PPT13级
计算机操作系统期末复习.ppt
状态
已分配 已分配 已分配 未分配
作业号 大小
区号
OS 20K 作业C 36K 作业B 68K 作业A
A
50k
3
132K
B
20k
2
分区（动态分区）
又称变长分区或动态分区模式，是按作业的 实际大小来划分分区，分区的大小、位置和 数量都可变,实现多个作业对内存的共享， 进一步提高内存资源利用率。
PC，IR，MAR，MBR，I/OAR，I/OBR等
OS总结
3、指令执行步骤：取指阶段-》执行阶段 4、指令的动作
Processor-memory：transfer data between processor and memory Processor-I/O：data transferred to or from a peripheral device Data processing：arithmetic or logic operation on data Control：alter sequence of execution
特点：共享；安全；互斥
OS总结
16、管程中的条件变量与P、V操作中信号 量的区别?
条件变量也是一种信号量，但它并不是P、 V操作中所论述纯粹的计数信号量，不能像 信号量那样积累供以后使用，仅仅起到维护 等待进程队列的作用，当在一个条件变量上 不存在等待条件变量的进程时，signal 操 作发出的信号丢失，等于做了一次空操作。
OS总结
14、掌握用PV操作解决进程间的互斥与同 步。
生产者-消费者问题 读者-写者问题 哲学家就餐问题 其他问题
OS总结
练习： • 用P、V操作表示的生产者与消费者问题算法流 程如图所示。图中的s为互斥信号量，表示使用 有界缓冲区的信号量，初值为1；n和m为同步信 号量，其中n表示有界缓冲区的大小，即可以存 放产品的最大数n，初值为k；m表示有界缓冲区 中已经存放的产品个数m，初值为0。
计算机操作系统期末复习资料.
计算机操作系统期末复习资料第一章操作系统引论★作系统的目标1.有效性2.方便性3.可扩充性4.开放性★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.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★操作系统的基本特性1.并发性2.共享性3.虚拟技术4.异步性★操作系统的主要功能1.处理机管理功能2.存储管理功能3.设备管理功能4.文件管理管理功能5.用户接口管理功能第二章进程管理★进程和程序的区别进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的独立单位。
程序是指令的有序序列。
进程与程序的区别在于:①进程是动态的,程序是静态的;②进程是短暂的,程序可以永远保存;③进程与程序之间不具有一一对应关系:一个程序可以对应一个进程,也可以对应多个进程;一个进程可以对应一个程序,或者对应一段程序。
★进程和它与程序相比的特征进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
它是操作系统动态执行的基本单元,在传统的操作系统中,进程既是基本的分配单元,也是基本的执行单元。
进程与程序的主要区别:①程序是永存的;进程是暂时的,是程序在数据集上的一次执行,有创建有撤销,存在是暂时的;②程序是静态的观念,进程是动态的观念;③进程具有并发性,而程序没有;④进程是竞争计算机资源的基本单位,程序不是。
⑤进程和程序不是一一对应:一个程序可对应多个进程即多个进程可执行同一程序;一个进程可以执行一个或几个程序。
★进程的三种基本状态1.就绪状态2.执行状态3.阻塞状态4.挂起状态5.创建状态6.终止状态★引起创建进程的事件 1.用户登录 2.作业调度 3.提供服务 4.应用请求★临界资源和临界区临界资源:在一段时间内只允许一个进程访问的资源称为临界资源或独占资源。
临界区:把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。
★同步机制应遵循的规则(1空闲让进当无进程处于临界区时,表明临界资源处于空闲状态,应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区,以有效地利用临界资源。
操作系统 操作系统期末复习PPT教学课件
• 注意：磁头移动的是距离 • 而不是位移，所以不可能 • 为负数，因此一定是大减小
• 磁头移动到39，m+=(58-39),m=67
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以此类推，直到全部扫描完
• 当然，如果是答题，我们直接列式子即可 • m=(100-55)+(58-55)+(58-39)+…..=结果 • 平均寻道长度=m/n n为磁道号个数
P1拥有2个r1资源并请求1个r2
P1
P1 进程
进程请求资源
P1
进程拥有资源
r1
r2
P2
P2拥有1个r1资源和1个r2资源并请求1个r1
4
R1剩余0个资源
判断死锁
P1需要1个r2
P1
P2
P2需要1个r1
R2剩余1个资源
5
P2的需求无法满足，但P1可以得到满足 P1
R1剩余2个资源
R2剩余1个资源
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最近最久未使用（LRU）
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方法
往前数第三个来替换（有几个物理块找几个），但不算重复的，有重复的还要往前找
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要计算的东西
• 缺页次数：每一次页面替换和页面装入（画的对勾数） • 被置换的页号顺序：被替换走的页号按顺序排列 • 缺页率=缺页次数/页面总数
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生产者—消费者问题
他们又是互斥关系，又是相互协作关系，也是同步关系 24
12
2.最短寻道时间优先算法
• 为了节约时间，这次我们不再按照顺序来扫描磁盘了 • 18、39、55、58、90、100、150、160 • 还是那些磁道，不过这次我们提前排好序，起始位置依然100 • 接着我们看，在需要跑的磁道中，离100最近的磁道是哪个 • 这也是我们之所以要排序的原因，在这种情况下只有100相邻的两个
操作系统复习资料课件
操作系统的主要功能包括资源管理、进程管理、内存管理、文件系统管理、用 户界面等。
操作系统的分类
01
02
03
按应用领域分
桌面操作系统、服务器操 作系统、移动设备操作系 统等。
按授权方式分
开源操作系统、闭源操作 系统。
按内核结构分
单用户单任务操作系统、 单用户多任务操作系统、 多用户多任务操作系统。
缓存技术
缓存技术是一种提高内存访问速度的技术。通过将经常访问的数据存储在缓存中，可以减少对内存的访问次数， 提高程序的运行效率。缓存一般分为硬件缓存和软件缓存两种。硬件缓存是指在 CPU 中设置的缓存，而软件缓 存则是指操作系统在内存中设置的缓存。
内存保护与共享
内存保护
为了防止程序之间互相干扰和破坏，操作系统需要对内存进行保护。这种保护可 以包括对内存的读写权限控制、对内存的保护区域设置等。通过这些措施，可以 防止程序非法访问其他程序的内存空间，保证数据的安全性。
用户界面提供了用户与计算机 系统交互的方式，包括命令行
界面和图形用户界面等。
02
进程管理
进程的定义与控制
进程的定义
进程的控制
进程是计算机中的程序关于某个数据集合 上的一次运行活动，是系统进行资源分配 和调度的基本单位。
操作系统通过进程控制来管理系统资源， 包括创建、撤销、切换等操作。
进程的状态
进程的控制原语
进程间可以通过消息、共享内存等方式进行通信，通信过程中 需要遵循一些规则和协议。
操作系统提供信号机制来通知进程发生了某个事件或异常，进 程收到信号后可以做出相应的处理。
管道是一种半双工的通信方式，两个进程可以通过管道进行数 据交换。
死锁与饥饿问题
操作系统期末复习资料
一．主要知识点：1.PCB(进程控制块)：使并发执行的每个程序都能独立运行。
1.1PCB已成为进程存在于系统中的唯一标志。
1.2由程序段、相关的数据段和PCB构成了进程实体。
2.进程控制一般由OS的内核中的原语来实现的。
3.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。
4.四种信号量：整形型信号量、记录型信号量、AND型信号量、信号量集。
5.死锁：指多个进程在运行时因争夺资源而造成的一个僵局。
6.引起死锁的原因：竞争资源、进程推进顺序不当。
7.产生死锁的必要条件：互斥、请求和保持、不可抢占、循环等待。
8.处理死锁的方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。
9.程序的三种装入方式：（1）绝对装入方式：只适用于单道程序环境，只能将目标模块装入到内存中事先指定的位置；（2）可重定位装入方式：可用于多道程序环境，但不允许在程序运行时在内存中移动位置；（3）动态运行时的装入方式：可移动在内存中的位置。
注：装入内存后，并不立即把其逻辑地址转换为物理地址，而是在程序真正执行时才能进行地址转换。
10.对换空间的管理：（1）对文件区空间的管理采取离散分配的方式（2）对对换空间的管理采取连续分配方式11.四种连续分配方式：（1）单一连续分配：单道程序环境；（2）固定分区分配：多道程序环境；（3）动态分区分配：涉及到所用的数据结构、分配算法、分区的分配和回收操作；重点：基于顺序搜索的动态分区分配算法首次适应算法：空闲分区以地址递增的次序链接最佳适应算法：空闲分区以容量大小递增的次序链接最坏适应算法：空闲分区以容量大小递减的次序链接（4）动态可重定位分区分配：与动态分区分配的差别是，增加了紧凑的功能。
12.三种离散分配方式：（1）分页存储管理：逻辑地址分为页号和页内地址两部分。
页表（作用是实现从页号到物理块号的地址映射）。
页表寄存器（存放页表在内存中的始址和页表的长度）。
需要2次访问内存。
为了提高速度，采用了快表。
操作系统期末复习资料
多道程序产生：单道顺序处理作业是一个作业处理完才处理另外作业的串行办法妨碍系统效率，多道是为了让处理器和io同时保持忙碌状态，及内存同时存放若干道程序，可并行也可交替运行。
多道成批系统运行时不允许用户和机器交互所以引入分时系统。
实时事务是为了保证响应时间局限于一个或几个特定应用领域。
进程的定义：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元进程的基本状态：就绪到执行：处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理器之后，该进程就进入执行状态。
执行到就绪：正在执行的进程，如果分配给它的时间片用完，则暂停执行，该进程就由执行状态转变为就绪状态。
执行到阻塞：如果正在执行的进程因为发生某事件（例如：请求I/O，申请缓冲空间等）而使进程的执行受阻，则该进程将停止执行，由执行状态转变为阻塞状态。
阻塞到就绪：处于阻塞状态的进程，如果引起其阻塞的事件发生了，则该进程将解除阻塞状态而进入就绪状态。
进程与程序的关系：程序是是一个静态的概念，而进程是一个动态的概念；程序是永久的，进程是暂时的。
进程更能真实地描述并发，而程序不能；进程是由进程控制块、程序段、数据段三部分组成，程序的组成是代码；进程具有创建其他进程的功能，而程序没有；同一程序可以对应多个进程，通过调用关系，一个进程也可以包含多个程序进程与线程的关系：通常在一个进程中可以包含若干个线程，它们可以利用进程所拥有的资源。
在引入线程的操作系统中，通常都是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。
由于线程比进程更小，基本上不拥有系统资源，故对它的调度所付出的开销就会小得多，能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的程度线程两种类型：用户线程指不需要内核支持而在用户程序中实现的线程，其不依赖于操作系统核心，应用进程利用线程库提供创建、同步、调度和管理线程的函数来控制用户线程；内核线程指需要内核的参与，由内核完成线程的调度。