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1、第一章1.操作系统的目标(1).有效性(2).方便性(3).可扩充性(4).开放性2.OS 引入多道程序设计带来的好处: (1) 提高 CPU 的利用率。(2) 可提高内存和I/O 设备利用率。(3) 增加系统吞吐量。3.批处理操作系统的特点: (1) 资源利用率高 。由于在内存中驻留了多道程序,它们共享资源,可保持资源处于忙碌状态,从而使各种资源得以充分利用。(2) 系统吞吐量大 。系统吞吐量是指系统在单位时间内所完成的总工作量。能提高系统吞吐量的主要原因可归结为:第一,CPU 和其它资源保持“ 忙碌” 状态; 第二,仅当作业完成时或运行不下去时才进行切换,系统开销小。(3) 平均周转时间长
2、。作业的周转时间是指从作业进入系统开始,直至其完成并退出系统为止所经历的时间。在批处理系统中,由于作业要排队,依次进行处理,因而作业的周转时间较长,通常需几个小时,甚至几天。(4) 无交互能力 。用户一旦把作业提交给系统后,直至作业完成,用户都不能与自己的作业进行交互,一旦发现作业错误不能及时改正,这对修改和调试程序是极不方便的。所以适用于成熟的程序。4.分时系统实现中的关键问题:如何使用户能与自己的作业进行交互,即:(1)及时接收(2)及时处理5.分时系统的特征: (1) 多路性 。允许在一台主机上同时联接多台联机终端,系统按分时原则为每个用户服务。宏观上,是多个用户同时工作,共享系统资源;
3、而微观上,则是每个用户作业轮流运行一个时间片。多路性即同时性,它提高了资源利用率,降低了使用费用,从而促进了计算机更广泛的应用。(2) 独立性 。每个用户各占一个终端,彼此独立操作,互不干扰。因此,用户所感觉到的,就像是他一人独占主机。(3) 及时性 。用户的请求能在很短的时间内获得响应。此时间间隔是以人们所能接受的等待时间来确定的,通常仅为13 秒钟。(4) 交互性 。用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。其广泛性表现在:用户可以请求系统提供多方面的服务,如文件编辑、数据处理和资源共享等。6.操作系统的基本特征: 并发性共享性虚拟技术异步性7.操作系统的主要功能: 处理机管理功能存储器管理
4、功能名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 6 页 - - - - - - - - - 设备管理功能文件管理功能操作系统与用户之间的接口第二章 P81:2 8.什么是程序的并发执行。在多道程序环境下,并发性史指在一段时间内宏观上有多个程序在同时进行,但在单处理机系统中,每一刻却仅能有一道程序使行,故微观上这些程序只能是分时地交替。9.程序并发执行的特征:1) 间断性:程序在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作, 致使在这些并发执行的程序
5、之间,形成了相互制约的关系。相互制约将导致并发程序具有 “ 执行 暂停 执行 ” 这种间断性的活动规律。2) 失去封闭性:程序在并发执行时,是多个程序共享系统中的各种资源(软件资源和硬件资源),因而这些资源的状态将由多个程序来改变,致使程序的运行失去了封闭性。这样,某程序在执行时,必然会受到其它程序的影响。3) 不可再现性:上述情况说明,程序在并发执行时,由于失去了封闭性,其计算结果已与并发程序的执行速度有关,从而使程序的执行失去了可再现性,亦即,程序经过多次执行后,虽然它们执行时的环境和初始条件相同,但得到的结果却各不相同。10.进程的特征(1)结构特征: 从结构上看,进程的实体是由一个程序
6、段和相应的数据集,以及一个PCB 三部分组成。(2)动态特征: 其动态特征表现在,因创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停,由撤消而消亡。可见,进程有一定的生命周期。(3)并发特征: 引入进程的目的就是为了能使程序并发执行,以提高资源利用率。(4)独立特征: 进程是一个能独立运行的单位,也是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。(5)异步特征: 进程按照各自独立的,不可预知的速度向前推进。所以要求系统为它们提供某些设施,使进程之间能协调操作和共享资源。11.进程的三种基本状态及其转换图:(1)就绪状态(2)执行状态(3)阻塞状态75. 进程状态的转换进程的状态反映进程执行过程的变化。这些
7、状态随着进程的自身的推进和外界条件的变化而改变。就绪就绪运行运行阻塞阻塞进程调度时间片完等待事件事件 结束进程的三种基本状态及其转换S1S2S3S4名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 6 页 - - - - - - - - - 12.进程控制块( PCB)中的信息:(1)进程标识符(内,外)(2)处理机状态(3)进程调度信息(4)进程控制信息13.什么是临界区P50:把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区14.同步机制应遵循的规则:(1) 空闲让进。(
8、2) 忙则等待。(3) 有限等待。(4) 让权等待。15.记录型信号量s中 s.value 各种值的含义P51: Type semaphore=record Value:integer;/变量类型L:list of process;/ 进程链表指针End Procedure wait(S) Var S:semaphore; Begin S.value=S.value-1; If S.value0 then block(S.L); End Procedure signal(S) Var S:semaphore; Begin S.value:S.value+1; If S.value=0then
9、wakeup(S.L); End 在记录型信号量机制中,S.value资源信号量(系统中某类资源的数目)对它的每次wait 操作,异味着进程请求一个单位的该类资源,使系统中可分配的资源数减少一个 S.value= S.value-1;当 S.value0 时,表示该类资源分配完毕,进程调用block 原语, 进行自我阻塞, 放弃处理机, 并插入到信号量链表S.L 中。( “遵循让权等待” ) 此时 S.value的绝对值表示链表中已阻塞的进程数目。Signal 的操作,表示执行进程释放一单位资源,使系统中可分配的该类资源数增加一个,S.value= S.value+1 表示资源数加1.若加 1
10、 后仍是S.value=0,则表示在该信号链表中,仍有等待该资源的进程阻塞,故还要调用wakeup 原语,将 S.L 链表中的第一个等待进程唤醒。如果S.value 初值为 1,表示允许一进程访问临界资源。16.能够用记录型信号量解决生产者-消费者问题、哲学家进餐问题、 读者 -写者问题 P58-65 17.能够利用信号量实现前驱关系P82:22 答: (a)Var a, b, c, d, e, f, g, h; semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; begin parbegin begin S1; signal(a); signal(b); end; 名师资
11、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 6 页 - - - - - - - - - begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end; begin wait(b); S3; signal(e); end; begin wait(c); S4; signal(f); end; begin wait(d); S5; signal(g); end; begin wait(e); S6; signal(h); end; begin wai
12、t(f); wait(g); wait(h); S7; end; parend end (b)Var a, b, c, d, e, f, g, h,i,j; semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0,0, 0; begin parbegin begin S1; signal(a); signal(b); end; begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end; begin wait(b); S3; signal(e); signal(f); end; begin wait(c); S4; signal(g); end; be
13、gin wait(d); S5; signal(h); end; begin wait(e); S6; signal(i); end; begin wait(f); S7; signal(j); end; begin wait(g);wait(h); wait(i); wait(j); S8; end; parend end 18.进程与线程的区别:1) 调度:在传统的操作系统中,作为拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程。而在引入线程的操作系统中,则把线程作为调度和分派的基本单位,而进程作为资源拥有的基本单位, 把传统进程的两个属性分开,使线程基本上不拥有资源,这样线程便能轻装
14、前进,从而可显著地提高系统的并发程度。2) 并发性:在引入线程的操作系统中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行,使得操作系统具有更好的并发性,从而能更加有效地提高系统资源的利用率和系统的吞吐量。3) 拥有资源:不论是传统的操作系统,还是引入了线程的操作系统,进程都可以拥有资源,是系统中拥有资源的一个基本单位。一般而言,线程自己不拥有系统资源(也有一点必不可少的资源),但它可以访问其隶属进程的资源, 即一个进程的代码段、数据段及所拥有的系统资源,如已打开的文件、I/O 设备等,可以供该进程中的所有线程所共享。4) 系统开销:在创建或撤消进程时,系统都要为之创建和
15、回收进程控制块,分配或回收资源,如内存空间和 I/O 设备等,操作系统所付出的开销明显大于线程创建或撤消时的开销。类似地,在进程切换时,涉及到当前进程CPU 环境的保存及新被调度运行进程的CPU 环境的设置,而线程的切换则仅需保存和设置少量寄存器内容,不涉及存储器管理方面的操作,所以就切换代价而言,进程也是远高于线程的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 6 页 - - - - - - - - - 第三章19.处理机调度的层次20.选择调度方式和调度算法的面向
16、用户和系统的准则21.能够利用先来先服务、短作业(进程)算法计算作业(进程)各自的开始执行时间、完成时间、周转时间和带权周转时间。22.实现实时调度的基本条件23.产生死锁的原因24.产生死锁的必要条件25.处理死锁的基本方法26.什么是安全状态27.能够利用银行家算法判断系统的安全状态第四章28.计算机中各个存储层次29.什么是高速缓存和磁盘缓存30.什么是重定位、静态重定位、动态重定位31.什么是物理地址、逻辑地址,能够利用页表将逻辑地址转换为物理地址32.能够利用首次适应、最佳适应算法、最坏适应算法进行各作业内存的分配,画出对应的内存分布图33.动态分区内存回收几种情况34.分页存储管理
17、的基本思想35.分段存储管理方式引入的几个原因36.分页和分段的主要区别37.虚拟存储器的特征38.请求分页中页表各字段及含义39.能够利用最佳置换算法和先进先出置换算法、最近最久未使用算法画出置换图。第五章40.从 OS 观点看, I/O 设备的重要性能指标以及分类41.设备控制器的基本功能42.通道的分类43.I/O 控制几种方式44.缓冲引入原因45.设计 I/O 软件的设计原则应该达到的目标46.设备独立性含义,设备独立性软件的主要功能。47.基本设备分配程序48.spooling 全称,如何利用SPOOLING 技术共享打印机49.磁盘访问时间组成50.能够利用先来先服务、最短寻道、
18、 扫描算法计算进程调度中的磁道访问顺序和移动距离(磁道数),并计算平均寻道长度。第六章51.文件逻辑结构类型52.对目录管理的要求53.文件控制块应该包含的信息54.文件存储空间的管理方法第七章名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 6 页 - - - - - - - - - 55.“ 用户与操作系统的接口” ,该接口通常可分为两大类56.键盘终端处理程序,应具有的功能57.命令解释程序的主要作用58.什么是特权指令59.系统调用与一般的过程调用差别名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 6 页 - - - - - - - - -