南昌大学计算机操作系统复习要点.doc

计算机操作系统复习资料 第一章 操作系统引论 1.1 操作系统的目标和作用 操作系统的目标：⑴有效性(提高系统资源利用率；提供系统的吞吐量) ⑵方便性 ⑶可扩充性 ⑷开放性 操作系统的作用：①OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 ②OS作为计算机系统资源的管理者 ③OS实现了对计算机资源的抽象 1.2 操作系统的发展过程 ①无操作系统的计算机系统 ②单道批处理系统 ⒈由于系统对作业的处理都是成批地进行的，且在内存中始终只保持一道作业，故称此系统为单道批处理系统。 ⒉特征：⑴自动性 ⑵顺序性 ⑶单道性 ③多道批处理系统 ⒈后备队列：用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列。 ⒉OS引入多道程序设计技术的好处： ⑴提高CPU的利用率 ⑵提高内存和I/O设备利用率 ⑶增加系统吞吐量 ⒊优缺点： ⑴资源利用率高 ⑵系统吞吐量大 ⑶平均周转时间长 ⑷无交互能力 ⒋设计多道批处理系统时，首先要考虑的是系统效率和吞吐量。 ④分时系统 ⒈定义：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，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。 ⒉特征： ⑴多路性（同时性）⑵独立性 ⑶及时性 ⑷交互性 ⒊通常采用时间片轮转法 ⑤实时系统 ⒈定义：指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。 ⒉实时系统通常采用抢占式的优先数高者优先算法。 从可靠性上看，实时系统更强；从交互性上看，分时系统更强。 1.3 操作系统的基本特性 ①并发性 ⒈并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多个事情在同一时间间隔内发生。 ⒉在操作系统中引入进程的目的，就是为了使多个程序能并发执行。 ⒊在操作系统中引入进程概念的关键在于共享资源。 ②共享性 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。 ③虚拟技术 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。 1.4 操作系统的主要功能 操作系统的主要任务：为多道程序的运行提供良好的运行环境，以保证多道程序能有条不紊地、高效地运行，并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。 操作系统的主要功能：⑴处理机管理功能 ⑵存储器管理功能 ⑶设备管理功能 ⑷文件管理功能 ⑸与用户之间的接口 第二章 进程管理 2.1 进程的基本概念 ①程序顺序执行时的特征：⑴顺序性 ⑵封闭性 ⑶可再现性 ②前趋图 P35 ③程序并发执行时的特征：⑴间断性 ⑵失去封闭性 ⑶不可再现性 ④进程实体：是由程序段、相关的数据段和PCB(进程控制块)三部分构成。 ⑤进程的特征：⑴动态性 ⑵并发性 ⑶独立性 ⑷异步性 ⑥进程的定义：⑴进程是程序的一次执行 ⑵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。 ⑦进程与程序区别：⑴进程是动态，程序是静态的；⑵进程是独立运行的单位，程序不能作为运行单位；⑶各进程间在并发 执行过程中会产生相互制约关系，而程序由于是静态的，所以不存在异步特征。 ⑧进程的三种基本状态（非常重要） P38 图2-5 ⑨当一个进程完成了特定的任务后，系统收回这个进程所占的资源和取消该进程的PCB就撤销了该进程。 2.3 进程同步 ①临界区：是指在每个进程中访问临界资源的那段代码。 ②同步机制应遵循的规则：⑴空闲让进 ⑵忙则等待 ⑶有限等待 ⑷让权等待 ③利用信号量实现前趋关系 P54～P55 2.5 进程通信 ①信号量机制作为同步工具是卓有成效的，但作为通信工具，则不够理想，主要表现为：⑴效率低 ⑵通信对用户不透明。 ②进程通信的类型：⑴共享存储器系统 ⑵消息传递系统 ⑶管道通信 第三章 处理机调度与死锁 3.1 处理机调度的层次 ①高级调度(作业调度) ⒈主要功能：根据某种算法，把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存。 ⒉当一个作业执行结束进入完成状况时，系统负责回收分配给它的资源，撤销它的作业控制块(JCB)。 ②低级调度(进程调度) 用于决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机，然后再由分派程序执行把处理机分配给该进程的具体操作。 ③中级调度(中程调度) 按一定的算法将外存中已具备运行条件的进程换入内存，而将内存中处于阻塞状态的某些进程换出至外存。 ④作业调度和进程调度不同点： ⑴作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占用中央处理机 ⑵作业调度是选符合条件的(收容态)作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。 3.2 调度队列模型和调度准则 ①周转时间 P90 ②带权周转时间 P90 3.3 调度算法 ①先来先服务(FCFS)调度算法(非常重要) P91~P92 比较有利于长作业(进程)，而不利于短作业(进程