操作系统知识点

1、操作系统知识点第一章操作系统引论1.1.1 操作系统的目标方便性、有效性、可扩充性、开放性1.1.2 操作系统的作用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实现了对计算机资源的抽象1.1.3 操作系统的发展过程(1)未配置操作系统的计算机系统人工操作方式脱机输入/输出系统方式(2)单道批处理系统(3)多道批处理系统(4)分时系统(5)实时系统1.3 操作系统的基本特性(1)并发(2)共享(3)虚拟(4)异步1.4 操作系统的的主要功能(1)处理机管理功能(2)存储器管理功能(3)设备管理功能(4)文件管理功能(5)操作系统与用户之间的接口第二章进程的描述与控制2.1 程序执

2、行2.1.2 程序顺序执行时的特征顺序性封闭性可再现性2.1.3 程序并发执行时的特征间断性失去封闭性不可再现性2.2 进程的描述2.2.2 进程的定义(D进程是由程序段、相关的数据段和PCB勾成的进程实体。进程是程序的一次执行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，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。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。(2)进程的特征动态性并发性独立性异步性2.2.3 进程的基本状态1、进程的三种基本状态(1)就绪状态(2)执行状态(3)阻塞状态进程控制块的组织方式(1)线

3、性方式(2)链接方式(3)索引方式2、三种状态的转换(就绪I/O请求2.4.1进程同步的基本概念1、两种制约关系(1)间接相互制约(2)直接相互制约2、临界资源一次只允许一个进程访问的资源称为临界资源。例如打印机，磁带机等。3、临界区人们把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区4、同步机制应遵循的规则(1)空闲让进(2)忙则等待(3)有限等待(4)让权等待2.4.3信号量机制1、信号量定义信号量是一种数据结构信号量的值与相应的资源使用情况有关信号量的值仅由P、V操作改变2、信号量分类(1)整型信号量(2)记录型信号量1.1 ANW信号量2.5 经典进程同步问题(1)生产者一消费者问题利用

4、记录型信号量解决(2)哲学家进餐问题利用记录型信号量解决(3)读者写者问题利用记录型信号量解决2.6 进程通信2.6.1 进程通信的类型(1)共享存储器系统(2)管道通信系统(3)消息传递系统(4)客户机-服务器系统2.6.2 消息传递通信的实现方式1、直接消息传递系统2、信箱通信2.7 线程的基本概念线程的引入是为了更好的提高程序并发执行的程度进程是一个可拥有资源的独立单位进程同时又是一个可独立调度和分派的基本单位第三章处理机调度与死锁2.7.1 处理机调度的层次1、高级调度高级调度又称长程调度或作业调度，它的调度对象是作业。决定将外存上处于后备队列中的哪几个作业调入内存，为它们创建进程、分

5、配必要的资源，并将它们放入就绪队列。高级调度主要用于多道批处理系统中，而在分时和实时系统中不设置高级调度。2、低级调度低级调度又称为进程调度或短程调度，其所调度的对象是进程。主要功能是，根据某种算法，决定就绪队列中的哪个进程获得处理机，并由分派程序将处理机分配给被选中的进程。在多道批处理、分时、实时三种类型的OS中，必须配置这级调度3、中极调度中级调度又称为内存调度。主要目的是提高内存利用率和系统吞吐量。把暂时不能运行的进程，调至外存等待，此时进程状态称为就绪驻外状态(挂起状态)。2.7.2 批处理系统的目标(1)平均周转时间短平均带权周转时间W=1/n求和Ti/Ts(2)系统吞吐量高(3)处

6、理机利用率高3.2.3先来先服务和短作业优先调度算法1、先来先服务调度算法既可用于作业调度，也可用于进程调度按照作业到达的先后次序来进行调度，优先考虑等待时间最长的作业，从后备队列中选择几个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源和创建进程。然后把它们放入就绪队列。2、短作业优先调度算法根据作业的长短计算优先级，作业越短，优先级越高。作业的长短是以作业所要求的运行时间来衡量的。可以用于作业调度和进程调度。将从外存的作业后备队列中选择若干个估计运行时间最短的作业，优先将它们调入内存运行。3.5死锁3.5.2 计算机系统中的死锁1、竞争不可抢占性资源引起死锁2、竞争可消耗资源引起死锁3

7、、进程推进顺序不当引起死锁3.5.3 死锁的定义、必要条件和处理方法1、死锁的定义如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其它进程才能引发的事件，那么该组进程就是死锁的。2、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3、处理死锁的方法(1)预防死锁(2)避免死锁(3)检测死锁(4)解除死锁第四章存储器管理4.3连续分配存储管理方式4.3.1 单一连续分配整个内存的用户空间由该程序独占4.3.2 固定分区分配将整个用户空间划分为若干个固定大小的区域，每个分区中只装入一道作业。4.3.3 动态分区分配4.3.4 基于顺序搜索的动态分区分配算法

8、(1)首次适应算法(2)循环首次适应算法(3)最佳适应算法(4)最坏适应算法4.5 分页存储管理方式1、页面和物理块将进程的逻辑地址空间分成若干个页，也把内存的物理地址空间分成若干个块。2、页表页表的作用是实现逻辑页号到物理块号的地址映射。4.6 分段存储管理方式特点：方便编程信息共享信息保护动态增长动态链接分段和分页的主要区别(1)页是信息的物理单位(2)页的大小固定且由系统决定(3)分页的用户程序地址空间是一维的第五章虚拟存储器5.1.1 常规存储器管理方式的特征(1) 一次性是指作业必须一次性全部装入内存后方能开始运行(2)驻留性是指作业被装入内存后，整个作业都一直驻留在内存中，其中任何

9、部分都不会被换出，直至作业运行结束5.1.2 虚拟存储器的特征(1)多次性是指一个作业中的程序和数据无需在作业运行时一次性地全部装入内存，而是允许被分成多次调入内存运行，即只需当前要运行地那部分程序和数据装入内存即可开始运行(2)对换性是指一个作业中的程序和数据，无须在作业运行时一直常驻内存，而是允许在作业的运行过程中进行换进、换出。(3)虚拟性是指能够从逻辑上扩充内存容量，使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量5.2.3缺页率计算f=F/A5.3页面置换算法5.3.1最佳置换算法和先进先出置换算法1、最佳置换算法(无法实现)2、先进先出页面置换算法3、最近最久未使用和最少使用置换算法第六章

10、输入输出系统6.2.4I/O通道I/O通道是一种特殊的处理机。它具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道(I/O)程序来控制I/O操作。指令类型单一，没有自己的内存，与CPU#享内存6.4.3对I/O设备的控制方式1、使用轮询的可编程I/O方式2、使用中断的可编程I/O方式3、直接存储器访问方式4、I/O通道控制方式6.6.2假脱机系统1、假脱机技术在联机情况下实现的同时外围操作的技术称为SPOOLin激术，或称为假脱机技术。2、SPLOOing勺组成(1)输入井和输出井。这是在磁盘上开辟出来的两个存储区域。(2)输入缓冲区和输出缓冲区这是在内存中开辟出来的(3)输入进程和输出进程3、SPLO

11、Oin笄统的特点(1)提高了I/O的速度(2)将独占设备改造为共享设备(3)实现了虚拟设备功能第七章文件管理7.1.1数据项、记录和文件1、数据项数据项是最低级的数据组织形式(1)基本数据项(2)组合数据项2、记录记录是一组相关数据项的集合3、文件文件是指由创建者所定义的，具有文件名的一组相关元素的集合，可分为有结构文件和无结构文件7.2 文件的逻辑结构(1)文件的逻辑结构(2)文件的物理结构，又称文件的存储结构2、按文件的组织方式分类(1)顺序文件，指由一系列记录按某种顺序排列所形成的文件(2)索引文件，指为可变长记录文件建立一张索引表(3)索引顺序文件，为一组记录中的第一个记录建立一个索引表项7.3 文件目录对于目录管理