操作系统知识点归纳

操作系统知识点归纳

第一章操作系统概论

1.硬件一一操作系统一一支撑软件一一应用软件

2.操作系统特征:併发性、共享性、随机性

3.操作系统作为系统软件集中了两类主要的功能:资源管理、控制程序执行

4.所谓的共享性:在一定策略下,按照不同资源类型共同占有使用。

5.操作系统研究观点:软件、资源管理、进程、虚拟器、服务提供者的观点

6.批处理系统优点:吞吐量大、CPU资源利用率高、周转时间短,不具有较快的响应时间

缺点:缺乏交互

7.微内核(C/S结构客户机/服务器)特点:可靠、灵活、适合分布式处理@重点多选

8.没有工业操作系统

9.中央处理单元是共享设备,可以被抢占。打印机,扫描仪,磁带机是独占设备,无法被抢占,但是可以共享。10.实时系统的设计目标:满足截止时间的要求,满足可靠性要求第二章操作系统运行机制

1.中断源:引起中断的那些事件

2.中断请求:中断控制器向中央处理器发送信号

3.中断的作用:发挥处理器使用效率、提高系统实时能力

4.中断:时钟中断、IO中断、控制台中断、硬件故障中断@重点多选

5.异常(不是中断):程序性中断(算术溢出、被零除、缺页)、访管指令异常@重点多选

6.系统调用:能够动态请求和释放系统资源

7.系统/一般过程调用区别:一般过程调用的调用与被调用程序运行在相同的状态,不涉及系统状态的转换;系统调用的调用程序在用户态,被调用程序在系统态,需要通过软中断(陷入机制)实现用户态到核心态的转化。者都可以嵌套调用@重点单选

8.参数传递:陷入指令自带参数、通用寄存器、堆栈区

9.用户可见寄存器:数据/地址/条件码寄存器

第三章进程线程模型

1.顺序执行(独占CPU)特点:顺序性、封闭性、确定性、可再现性

2.多道程序设计环境特点:独立性、随机性、资源共享性

3.并发执行特点:相互制约、不再一一对应、不可再现

4.进程:由程序、数据和进程控制块(PCB)组成,分为系统进程和用户进程

5.运行→就绪:时间片用完、程序执行结束、被调度程序抢占

6.运行->等待:等待某事件发生

7.等待->就绪:等待的事件已发生

8.阻塞状态( Blocked)挂起状态( Suspend)

9.PCB:调度信息(进程名、进程号、优先级、当前状态、指针)、现场信息:(程序状态字、时钟、界地址寄存器、页表地址和长度)、不存放进程页表和动态链接库@重点多选10.PCB组织方式:线性、索引、链接 11.单核 max min运行

就绪n-10等待n0

12.进程控制通过原语来实现状态转换

13.进程创建:系统初始化、被调用的进程创建系统调用、创建新进程、批处理作业初始化、用户登录时14.fork函数的使用:调用一次则一分为二,父子进程(两次则为4,三次为815.线程:用户级、内核级、混合实现方式

16.线程表:程序计数器、堆栈指针、寄存器、状态

17. Pthread join(等待一个特定的线程退出) Pthread_ yield(释放CPU来运行另外一个线程)

18. Pthread creat()创建线程,四个参数,1线程标识符地址2设置线程属性3线程入口函数的起始地址4.入口函数的参数。

19.进程调度:CPU密集型(计算密集型)、I/O密集型(CPU与I/O优先级相同)

20.非抢占式调度算法:先来先服务、最短作业优先

21.与时间相关调度:先来先服务、短作业优先、最高响应比优先、时间片轮转22.线程的实现机制的三种途径:用户线程、内核线程、混合线程

第四章并发与同步

1.相互不感知:交互关系(竞争)、问题(互斥、死锁、饥饿)间接感知:交互关系(共享协作)、问题(互斥、死锁、饥饿)直接感知:交互关系(通信协作)、问题(死锁、饥饿)

2.临界资源访问过程:进入区(P原语)、临界区、剩余区、退出区(V原语)

3.进程准则:空闲则入、忙则等待、有限等待、让权等待@重点多选

4.算法: Peterson、Ts指令(进入区使用)、Swap/ Exchange指令、信号量

5.信号量:实现临界资源的互斥访问、P/N原语成对使用、实现进程同步(前趋关系

初始化时只能执行P/V操作

6.管程:由 Hoare提出,管程本身保障了共享资源的互斥执行、由操作和共享数据构成,任一时刻管程中只能有一个活跃进程、管程本身无法保证互斥

7.条件变量:wait和 signal、 Pthread mutex init(创建一个互斥量

8.共享内存:设有一个公共内存区(多进程间通信、共享大量信息、系统不产生多份拷贝)

9.共享内存进行进程通信需要解决的两个问题:1怎么共享内存2公共内存之间的互斥问题第一个问题由操作系统提供第二个问题由程序员解决

10.消息缓冲通信:高级通信原语,由若干消息缓冲区构成。发送消息原语send( receiver,a)其中 receiver为接收进程名,a为内存区首地址。接收消息原语 receive(a)

11. 信箱通信: receive(Box, Address)其中Box为指定信箱, Address为指定的地址

12..管道通信:连接两个进程之间的一个打开的共享文件、基础是文件系统、要求同步、传送数据量大但通信速度慢

第五章内存管理

1.静态重定位:装入程序时将地址全部转换为绝对地址

2.动态重定位:装入程序不执行转换,执行一条指令时,将逻辑地址转换成绝对地址

3.可变分区和段式会产生外部碎片、移动技术(紧缩技术):移动程序把空闲碎片合成连续的空闲区放在内存端,程序放在另一端

硬件支持的地址转换机构:重定位和可变分区都需要5.最佳适应算法每次均从头开始寻找最合适的

下次适应算法从某个地址开始往后寻找最合适的首次适应算法从头开始满足即可最差适应算法先找空间最大的分区

6.回收分区上邻分区空闲:空闲区起始地址+长度=分区起始地址S

7.回收分区下邻分区空闲:分区起始地址+长度=空闲区起始地址

8.覆盖技术:若干程序段共享某一个存储空间

9.交换技术:将不运行的进程调出到外存上的盘交换区,支持多道程序设计10.页式存储:逻辑地址连续的程序放到不连续的内存区域11.逻辑地址:页号+页内地址

12.物理地址:内存块号*块长+页内地址

13.页式存储管理:硬件支持的页表控制寄存器,工作集是会发生变化的,操作系统为每一个进程都保存一个工作集,页面可能在内存与外存之间调度,可能出现抖动,抖动导致效率急速下降。@重点多选14.反置页表:64位的 Ultrasparc和 Powerpc

15.快表:联想寄存器(高速缓存存储器)、动态更新、与内存页表并行查找16.虚拟存储:主要考