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1、第一章（一）1.未配置操作系统的计算机系统（1）人工操作方式（人机矛盾）（2）脱机输入/输出方式2.单道批处理系统 内存里一道作业3.多道批处理系统 优点：（1）资源利用率高（CPU、内存、I/0设备） （2）系统吞吐量大 缺点：（1）平均周转时间长 （2）无交互能力3.分时系统（解决人机交互） 及时接收：多个用户（配置多路卡）、为每个用户配置一个缓冲区 及时处理：（1）作业直接进入内存 （2）采用轮转运行方式（时间片） 响应时间=时间片终端数4. 实时系统周期性实时任务和非. 硬实时任务和软.（二）操作系统的基本特性1. 并发（进程才能） 实现并发执行的前提是：多道程序环境2. 共享 互斥共
2、享方式、同时访问方式3.虚拟（1）时空复用技术（虚拟处理机技术、虚拟设备技术） （2）空分复用技术（虚拟磁盘技术、虚拟储存器技术）4. 异步5. 操作系统两个最基本的特征：并发和共享第二章（一）1.前趋图（有向无环图）：描述进程之间执行的先后顺序2.顺序执行：顺序性、封闭性、可再现性 并发执行：间断性、失去封闭性、不可再现性（与时间有关的错误） Bernstein条件（二）1.进程实体：包括程序段、数据的和PCB2.进程的特征：动态性、并发性、独立性、异步性（按各自速度推进）3.进程的三种基本状态：就绪、执行、阻塞 相互之间的转换 注意：执行-（时间片完）-就绪4.进程的创建（状态）：申请空白
3、PCB-分配资源-挂到就绪队列 进程的终止（状态）：保存记录-PCB返还系统5.进程的挂起（不再被调度不在内存了、suspend原语） 活动就绪-（挂起）-静止就绪 活动阻塞-（挂起）-静止阻塞 执行 -（挂起）-静止就绪 进程的激活（active原语） 静止就绪-（激活）-活动就绪 静止阻塞-（激活）-活动阻塞6.PCB中的信息：P41 PCB组织方式：线性方式、链接方式、索引方式(三)1.OS内核：常驻内存 OS状态:系统态（管态、内核态） 用户态（目态）2.父进程创建子进程：3种返回值 进程图:描述进程家族关系的一棵树3.进程的创建（Creat原语） 引起进程创建的事件：用户登录、作业调
4、度、提供服务（创建打印进程）、应用请求（用户创建） 创建过程：申请空白PCB-分配资源（从系统或父进程）-初始化进程控制块（初始化内容见P45）-插入就绪队列4.进程的终止 引起进程终止的事件：正常结束、异常结束、外界干预 终止过程：P465.进程的阻塞（block原语） 引起事件：请求共享资源失败、等待某种操作的完成（I/O操作）、新数据未到达（合作进程中）、等待新任务的到来（发送进程，没有信息可发送） 阻塞过程：状态：执行变为阻塞-PCB挂到阻塞队列-调度其他进程6.进程的唤醒（wakeup原语） 唤醒过程：移除阻塞队列-挂到就绪队列（四）1.进程的同步（1）同步:即某件事要等待另一件事完
5、成才可以开始（2）2种相互制约关系：间接相互制约关系（进程互斥访问资源）、直接相互制约关系（进程合作）2.临界资源、临界区（进入区、退出区、剩余区）3.同步机制遵循的规则:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待（请求资源失败应释放CPU）4.3种信号量：互斥信号量（初值为1）、资源信号量（初值可为n）、同步信号量(初值为0) P（wait）原语：减1 V(signal)原语：加1（五）1.进程的互斥和同步称为低级进程通信，还有基于共享数据结构的通信方式也是2.进程通信方式（1）直接通信方式（基于共享存储区） 申请一个缓冲区-将进程A发送区的内容复制给缓冲区-将缓冲区挂到进程B的消息队列-进程B
6、将缓冲区复制到自己的接收区（2）管道通信方式（对管道的write和read） 管道是一个pipe文件，作为一个中介（3） 消息传递方式（封装）：直接和间接（有中间实体：邮箱）（六）进程和线程的区别 重第三章（一）1.三大调度：高级调度（作业调度）：调度作业（外存-内存），只用于多道批处理系统 低级调度（进程调度）：调度进程（就绪-获得CPU） 中级调度（内存调度）：挂起（内存-外存-重入内存）2.CPU利用率：CPU有效工作时间/(CPU有效工作时间+CPU空闲等待时间)（二）1.作业：包含程序和数据，还有作业说明书。 批处理系统中，是以作业为基本单位从外存调入内存的。2.作业控制块（JCB）
7、:作业在系统中存在的标志。包含：作业标识、.P883.作业进入系统时-“作业注册”程序为其建立作业控制块-放到作业后备队列（外存）-调度作业进入内存4.作业的4种状态：提交状态、后备状态、运行状态（对应的进程有3种状态）、完成状态5.作业调度的任务：（1）接纳多少个作业：取决于多道程序度 （2）接纳哪些作业：取决于调度算法 调度时机：内存中的进程数小于多道度6.进程的响应时间（作业的周转时间）：完成时间-到达时间 或 服务时间+等待时间 平均周转时间：N个的和除以N 带权周转时间：（服务时间+等待时间）/服务时间 或 1+等待时间/服务时间 平均带权周转时间：N个的和除以N7.调度算法(4种都
8、可用于作业调度或进程调度)（1）先来先服务（FCFS） 只能非抢占式（2）短进程优先（SJF）：有效降低作业的平均周转时间；对长作业不利（3）优先级调度算法(PSA)（4）高响应比优先调度算法（HRRN）:优先级随等待时间延长而增加 优先权=（服务时间+等待时间）/服务时间 或 1+等待时间/服务时间 必须等某个进程完成时，才重新计算优先权，即运行某进程过程中有新进程到达也不会重新调度后面3个对于作业只能非抢占式；对于进程，可抢占式或非抢占式8.题目未说明时，默认是非抢占式。（三）1.非抢占式：调度时机为（1）进程运行完毕（2）进程I/O请求（3）执行Block原语 抢占式：抢占原则（1）优先
9、权（2）短进程优先（3）时间片2.调度算法（1）轮转调度算法：基于时间片（2）优先级调度算法（3）多队列调度算法：多个就绪队列，不同队列采用不同的调度算法（4）多级反馈队列调度算法：对于长作业，往后时间片越长，得到的处理时间越长（5）最低松弛度优先算法：松弛度=必须完成时间-需要服务时间（四）1.可重用性资源（打印机）：请求资源-获得资源-释放资源 可消耗性资源（通信中的消息）：进程运行期间动态创建和消耗的，不再返回 可抢占性资源（CPU、内存） 不可抢占性资源（打印机）：可能引起死锁2.引起死锁的3个原因：（1）竞争不可抢占性资源（2）竞争可消耗性资源（3）进程推进顺序不当（不安全区D）3.
10、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（产生回路）4.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5.预防死锁：破坏其中一个条件（1）互斥条件不能破坏还应保持（2）破坏请求和保持条件：A.一次性申请所需全部资源 B.申请部分资源，用完释放，然后继续申请(资源静态分配)（3）破坏不可抢占条件：提出新的资源请求时，必须释放自己已保持的所有资源（好像被抢占了）（4）破坏循环等待条件：每个进程按序号递增的顺序请求资源（资源有序分配）6.避免死锁：防止系统进入不安全状态（1）系统安全状态：分配资源后，系统能按一安全序列推进（
11、2）银行家算法：二维数组 A.表示每个进程对每个资源的最大需求量 B.表示每个进程对每个资源已分配到的 C.表示每个进程对每个资源还需要的 一维数组 A.表示每类资源的可分配数 available B.表示每个资源当前可分配数（即加上某个进程运行完，释放后的资源数）work C.表示每个进程能否获得足够资源而运行 finish 算法思路：P112-1147.检测死锁：（1）资源分配图（2）死锁定理：S为死锁的充分条件:当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的8.解除死锁：（1）抢占资源（2）终止（撤销）进程 方法：A.终止所有进程 B.逐个终止进程：付出代价最小的死锁解除算法P117-118
12、第四章 存储器管理均称为传统存储器管理方式，具有2个特点：一次性和驻留性 P153（一）1.存储系统至少3级：最高层为CPU寄存器，内存，最底层为辅存。2.可执行存储器：寄存器和内存。3.进程访问可执行存储器：使用一条load或store指令即可 访问辅存：需通过I/O设备4.程序的装入方式（1）绝对装入方式：单道环境 程序的相对地址（逻辑地址）与内存地址完全相同（2）静态可重定位装入方式：多道环境 在装入时对目标程序中指令和数据地址进行修改，以后不再改变。（3）动态运行时的装入方式：程序运行过程在内存的位置经常会改变 装入内存，地址转换推迟到程序运行时才进行。 A.工作原理：增设一个重定位寄
13、存器，存放程序在内存中的起始地址-真正访问内存地址=相对地址+寄存器中的地址 -程序移动时，只需修改寄存器中的起始地址 B.在“紧凑（拼接）”时，要用到。（二）连续分配存储管理方式1.单一连续分配：单道环境 内存分为系统区（多放在低址）和用户区2.固定分区分配：多道环境 内存划分为若干个固定大小的区域，一个区域装入一道作业（1）a.分区大小相等 b.分区大小不等（2）地址映射：采用静态重定位（3）缺点：造成大量的内部碎片（4）数据结构：分区使用表 包括分区号、大小、起址、状态。3.动态分区分配（可变分区分配）：（1）分区分配：按需划分 分区回收：合并回收（2）数据结构：空闲分区表 包括分区号、大小、起址、状态（全都是未分配） 空闲分区链 双向的（3）分配：P128 下面 回收：P129 注意不同合并方式会对空闲分区表的修改不同（4）基于顺序搜索的动态分区分配算法 A.首次适应算法：每次分配从头顺序查找，找到大小可以满足为止 特点：优先利用内存地址空闲区，保留了高址的大空闲区 缺点：低址不断被划分，产生许多碎片；查找效率低 对固定分区：整体分配，易形成内碎片 对可变分区：按需划分，易形成外碎片 B.循环首次适应算法：循环的，从上次找到的位置往下查找 特点：使内存
