操作系统复习

发布 2022-01-12 08:00:28 阅读 9440

第一章操作系统概论。

1、 多道程序设计的概念:指在主存中同时存放多道用户作业,使它们都处于执行的开始点。

和结束点之间。

2、多道程序设计的特点:

多道,即主存中有两道或两道以上的程序,他们都处于执行的开始点和结束点之间,也就是说,它们在任意时刻必处于就绪、运行、阻塞三种状态之一。

宏观上并行,它们是同时执行。

微观上串行,它们在交替、穿插地执行。

3、操作系统的功能:①处理机管理②存储管理③设备管理④文件管理⑤用户接口。

4、操作系统的主要特征:并发性,共享性,虚拟性,不确定性。

5、操作系统的分类:①单用户(微机)操作系统;②批处理系统;③分时系统;④实时系统;⑤网络操作系统;⑥分布式操作系统;⑦多处理机操作系统。

6、作业的提交到完成大体的四个阶段:

用户首先准备好作业,然后提交给系统,此阶段为作业的提交;

一批作业提交后,系统将它们存放到磁盘上某个盘区(称为输入井),并等待执行,此。

阶段为作业的后备或作业的收容;

系统从磁盘的输入井中挑选作业并将它们装入内存,然后使它们在处理机上执行,此。

阶段为作业的执行。

作业执行结束后,系统收回资源,取出作业执行结果,此阶段为作业的完成。

7、分时系统的特点:

①同时性。若干用户可以同时操作,共同使用同一系统资源。

②独立性。每个用户都有一种“独占感”。

③及时性。用户的请求能得到及时响应。

④交互性。它是分时系统的主要属性,所以分时系统也称交互作用系统。

第二章用户与操作系统的接口。

1、为了使计算机系统能有条不紊地工作,保证计算机系统的安全,需在计算机运行过程中对这两类程序规定不同的运行状态。我们让系统程序工作在管态(管理程序状态),让用户程序工作在算态(算题状态)。管态也称为核心态,算态也称为用户态。

2、常见的特权指令:

有关使用外设的指令。如启动指令,测试外设工作状态以及控制外设工作的指令等。

有关访问程序状态的指令。它反映了处理及当前时刻的状态。

存取特殊寄存器的指令。对于这些特殊寄存器的存取应由系统程序在管态下进行。

其他指令。3、系统调用与过程调用的区别:

运行在不同的系统状态。在程序中过程都是运行在同一系统状态下(算态或管态)。但是,系统调用的调用过程是用户程序,它运行在算态下,而被其调用的过程是系统过程,必须运行在管态下。

通过软中断进入。一般的过程调用可以直接由调用过程转向被调用过程。而执行系统调用时,由于调用过程和被调用过程处于不同的系统状态,因而不允许由调用过程直接转向被调用过程,而通常都是通过软中断机制或访管指令,先进入操作系统,经分析后,才能转向被调用过程,即相应的系统调用指令处理程序。

第三章进程管理。

1、进程是程序的一次执行,该程序可与其它程序并发执行。

2、进程控制块是进程存在一个唯一标志。当系统创建一个进程时,系统便为其建立一个pcb,当进程被撤销时,系统收回它的pcb,随之该进程也就消亡了。

3、进程的基本调度状态及其转换:

4、具有挂起操作的进程状态转换图:

5、状态转换原语:

挂起原语。当需要把某个进程挂起时可调用挂起原语。

激活原语。在挂起原语的作用下,进程的状态由活跃转为静止。

阻塞原语和唤醒原语。由运行到活跃阻塞,由活跃阻塞到活跃就绪通常是在资源管理原语“请求”和“释放”的作用下完成。

6、进程调度程序的功能:

记住系统中所有进程的状态、优先数和资源需求情况。

确定调度算法,决定把处理机分配给哪个进程和分配多长时间。

分配处理机给进程。

7、引起进程调度的时机:

当发现下述情况时,现运行进程使用的处理机被收回。

现运行进程运行结束或者因任务完成而正常结束,或者因出现错误而异常结束。

现运行进程因某种原因,比如i/o请求,从运行进入阻塞状态。

现运行进程执行某种原语操作,如p操作、阻塞原语等,进入阻塞状态。

一个具有更高优先级的进程要求使用处理机,即进入就绪队列(这与调度方式有关)。

分配给该进程运行的时间片已用完。

8、用户作业、进程和程序之间的联系:

所谓一个作业,就是用户在一次算题过程或一个事务处理中要求计算机系统所做工作的总和。在一个多道程序并发执行的系统中,一个作业就是独立于其它作业的工作单位。一个用户作业通常包括程序、数据和操作说明书三部分。

一个作业又可划分为几个作业步,这些作业步按顺序执行。当一个作业被作业调度程序选中后,为其建立作业步进程。当系统中若干个作业同时开动之后,这些为数众多的进程并发运行的局面将复杂到无法描述的程度。

这些进程争先恐后地向着目的地飞速前进。因此,整个系统始终处于紧张状态,不断的运行着,忙碌着。

结论:一个作业可划分为若干个进程来完成,而每个进程又都有其实体—程序和数据集合。

9、进程和程序的区别:

进程是程序执行的动态过程,而程序是进程运行的静态文本。

一个进程可以执行一个或几个程序;反之,同一程序可能由几个进程同时执行。

程序可以作为一种软件资源长期保留,而进程具有生命期。进程由“创建”而产生,因“调度”而运行,因得不到资源而阻塞,因“撤销”而死亡。

进程具有并发性,它能与其它进程并发运行。

进程是一个独立的运行单位,也是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

10、信号量及p、v操作。

11、利用信号量实现进程的互斥。

12、利用信号量实现进程间的同步。

13、死锁:当某个进程提出资源的使用要求后,使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态,在无外力的作用下,这些进程永远也不能继续前进。这种现象为死锁。

14、死锁的原因:

一个进程在其运行过程中可以提出使用多个资源的要求,仅当指定的全部资源都满足时,进程才能继续运行而到达终点,否则该进程因得不到所要求的资源而处于阻塞状态。当两个或两个以上的进程用时对多个互斥资源提出使用要求时,有可能导致死锁。

15、产生死锁的必要条件:

互斥控制。一个资源仅能被一个进程独占。

非剥夺控制。该进程处于阻塞状态,它所占用的资源也不能被其它进程使用,而其他进程只能等待该资源的释放。

逐次请求。进程以随意的零星方式逐次取得资源。

环路条件。在发生死锁时,其有向图必构成环路,即前一进程保持着后一进程所要求的资源。

16、对死锁采取的对策:

鸵鸟策略。即一种不理睬死锁的策略。

预防策略。破坏产生死锁的四个必要条件,向进程施加适当的限制,使死锁在结构上不可能发生。

避免策略。精心地分配资源,动态地回避死锁。

检测和解除。一旦发生死锁,系统不但能及时检出而且还能采取积极措施解除死锁。

17、死锁的预防:

为了破坏资源使用的互斥性,可采用共享使用法,即允许一个资源可由多个进程同时使用。

为了破坏非剥夺控制,可采用剥夺控制。这种方法只适用于处理机和存储器资源。

为了破坏非剥夺控制,还可以规定,当某一进程请求使用某一互斥资源时,如遭拒绝,则在进程进入阻塞状态前自行释放它所占用的全部资源。

18、为了破坏“逐次请求”和“环路”条件,可以采用资源静态分配法和资源顺序分配法。

19、单项资源的银行家算法。

单项资源的银行家算法的缺点:第一,这种算法对资源分配过于保守,没有考虑到进程获得资源后,虽然未达到其最大需求量,也可能把它释放;第二,这种算法计算太多,每次申请都要经过计算以决定是否同意分配,而且它必须事先知道进程对资源的最大需求量,这往往是不实际的。

第四章存储管理。

1、存储管理主要研究:存储分配问题。

地址再定位问题。

存储保护问题。

存储扩充问题。

2、虚拟存储器:这种存储器实际上不存在,只是在系统增加了自动覆盖功能后,使用户感到他有个一个很大的主存,在编写程序时再不受主存容量的限制。

虚拟存储器有两种形式:一种是单段式虚存,他是一个连续的线性地址空间。另一种是多段式虚存,它是地址空间分成若干段。

3、早期的存储管理有:单一连续分配和分区分配。

①单一连续分配的优点:方法简单,易于实现;

单一连续分配的缺点:仅适用于单道程序,处理机和主存没有得到充分利用。

②分区分配的优点:⑴实现了主存的共享,因而有助于多道程序设计,更有效地利用了处理机和i/o设备。

为实现分区分配所使用的**、占用的存储容量较小,算法也相对简单。

实现存储保护的措施也比较简单。

能实现对子程序、数据段的分享。

分区分配的缺点:⑴主存仍未能充分利用。⑵不能实现对主存的扩充。

⑶在主存中可能包含从未使用过的信息。⑷采用了靠拢方法,虽解决碎片问题,但有时需移动大量信息,从而损失了处理机时间。⑸除多重分区外,几个共行作业之间不能共享存入主存的单一信息副本。

4、分区分配包括有:固定式分区法,可变式分区法,可在定位式分区分配,多重分区分配。

5、分页存储管理的优点:解决了碎片问题。

分页存储管理的缺点:①采用动态地址变换会增加计算机成本和降低处理机的速度。

管理表需要时间和空间。

每个作业的最后一页一般都有不能充分利用的空白区。

存储扩充问题扔未得到解决。

6、请求分页存储管理的优点:①提供了大容量的多个虚拟存储器,作业地址空间不再受实存容量的限制。

更有效地利用了主存。

更加有利于多道程序的运行,从而提高了系统效率。

方便了用户,特别是大作业用户。

请求分页存储管理的缺点:①请求分页系统是用时间的代价换取了空间的扩大。

可能因作业地址空间过大或多道程序道数过多以及其它原因而造成系统抖动。

为防止系统抖动所采取的各种措施会增加系统的复杂性。

7、页面置换算法:①先进先出算法②最近最久未用置换算法③lru近似算法。

8、分段存储管理的优点:①消除了碎片。

提供大容量的虚存。

允许动态增加段的长度。

便于动态装入和链接。

便于实现存储保护。

分段存储管理的缺点:①为管理各分段,要设立若干**,提供附加的存储空间。

操作系统复习

第二章。1 在下列性质中,不是分时系统特征的是 b a 交互性 b 独立性 c 多路性 d 成批性。2 引入多道程序设计的主要目的在于 c a 有利于 共享,减少主 辅存信息交换量。b 提高实时响应速度。c 充分利用cpu,减少cpu等待时间。d 充分利用存储器 3 在下面的进程状态转换过程中,可能...

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一 单项选择题。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其 填写在题后的括号内。1 在配置多道批处理操作系统的计算机系统中 d a 用户可联机 调试自己的程序 b 允许用户直接干预作业的执行。c 能对外部事件实时响应 d 允许多个作业同时使用不同的外围设备。2 unix操作系统是一个...