操作系统背诵

操作系统概念背诵

一、进程管理

1. 进程管理的功能

① 进程控制

② 进程同步

③ 进程通信

④ 进程（线程）调度

2. 程序顺序执行时的特征：顺序性、封闭性、可再现性。

3. 程序并发执行时的特征：间断性、失去封闭性、不可再现性。

4. 进程由程序段、数据段和进程控制块（PCB）组成。

5. 进程的定义

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 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

④ 进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

6. 进程的基本特征：动态性、并发性、独立性、异步性、结构特征（程序＋数据＋PCB）

7. 进程的状态

三态：就绪状态、运行状态、阻塞状态。

五态：活动就绪、静止就绪、活动阻塞、静止阻塞、运行。

8. 进程控制块（PCB）的组成：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息。

9. 临界区：进程中访问临界资源的那段代码叫做临界区。

10. 同步机制必须遵循的原则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。

11. P, V操作的定义

P(S)：S = S − 1；

若 S≥0，则当前进程继续运行；

若 S＜0，则将当前进程插入到 S的等待队列中去。

V(S)：S = S + 1；

若 S＞0，则当前进程继续运行；

若 S≤0，则从 S的等待队列中移出一个进程放到就绪队列中去。

12. 信号量的物理意义

S = −n 时，表示有 n 个等待进入临界区的进程，当前已有进程在临界区

中访问临界资源；

S = 0 时，表示不允许任何进程进入临界区，当前已有进程在临界区中访问临界资源；

S = n 时，表示临界区是空闲的，该类资源的可用数目为 n，可以有 n 个进程访问该类资源。

13. 高级通信机制有：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统。

14. 线程的定义：线程是进程内的一个实体，是处理机调度的基本单位，是程序内部一个单一的顺序控

制流。

15. 引入进程的目的：是为了使多个程序并发执行，提高资源利用率和系统吞吐量。

16. 引入线程的目的：是为了减少程序并发执行时的时空开销，使操作系统具有更好的并发性。

17. 进程的基本属性 ① 进程是一个可拥有资源的独立单位；

② 进程同时又是一个可独立调度和分配的基本单位。

18. 进程与线程的根本区别：进程可独立拥有资源，线程则不能。

19. 周转时间：是指作业从被提交给系统开始，到作业完成为止的这段时间。

20. 死锁的定义：多个进程在并发运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，在无外力的干预下，它们

都无法向前推进，称之为死锁。

21. 产生死锁的原因：① 竞争资源；② 进程推进顺序非法。

22. 产生死锁的必要条件：互斥条件、请求保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。

23. 处理死锁的方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。

二、存储管理

1. 存储管理的功能

① 内存分配

② 内存共享与保护

③ 地址映射

④ 内存扩充

2. 地址重定位：程序在装入内存时分配到的内存空间和它的地址空间通常是不一致的，因此有必要将

程序中的逻辑地址转换成内存中的物理地址，这一过程称为地址重定位。

3. 静态地址重定位：地址转换工作是在程序装入内存时由装配程序完成的。

优点：无需硬件支持，容易实现；

缺点：程序经重定位以后不能在内存中移动；

程序在内存中只能连续存储；

程序很难被若干个用户共享。

4. 动态地址重定位：地址转换工作是在程序执行期间由硬件地址变换机构动态地完成的。

优点：程序执行时可在内存中移动，有利于内存的充分利用；

程序在内存中不必连续存储；

若干用户可共享同一程序段或数据段；

缺点：需要附加硬件支持，相应的软件算法也较复杂。

5. 虚拟存储器：是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的存储器系统。

特征：多次性、对换性、虚拟性。

三、设备管理

1. 设备管理的功能

① 设备分配与回收

② 缓冲管理

③ 设备处理（驱动）

2. 设备的分类

低速设备（键鼠）、中速设备（激光打印机）、高速设备（磁盘）；字符设备（键鼠、打印机）、块设备（磁盘） 3. 中断：是指在计算机执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理的事件，使得CPU暂

时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序，待处理完毕后又返回原来被中断处继

续执行或调度新的进程执行的过程。

4. 通道：是一个独立于CPU的专门负责I/O控制的处理机，它控制设备与内存直接进行数据交换。

5. I/O控制方式

① 程序查询方式

② 中断控制方式

③ DMA方式

④ 通道控制方式

⑤ I/O处理机方式

6. SPOOLing：在联机情况下实现的同时外围操作，称为SPOOLing 或假脱机操作。其基本思想是利用

可共享的外存设备来模拟独占设备的操作，使一台独占设备变成若干台虚拟设备。

7. RAID：是利用一台磁盘阵列控制器来统一管理和控制一组磁盘驱动器，组成一个高度可靠的，快速

的的大容量磁盘系统。

RAID 1具有磁盘镜像功能， RAID 4和RAID 5的区别是RAID 5将奇偶校验条带分布在所有磁盘中。

RAID 的优点：可靠性高、磁盘 I/O速度快、性价比高。

四、文件管理

1. 文件管理的功能

① 文件存储空间的管理

② 目录管理

③ 文件的读写和保护

2. 文件是存放在存储介质上的具有标识名的一组相关数据的集合。

3. 文件系统是操作系统中对文件实施管理的软件机构。

4. FCB 是用于描述和控制文件的数据结构，称为文件控制块。

FCB 中包含基本信息、存取控制信息和使用信息。

5. 目录是文件系统层次结构的一个非终端结点，一个目录通常包含有许多目录项，每个目录项可以是

一个文件或目录。