操作系统基础LWord文档下载推荐.docx

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（3）PCB是内存中的一块区域（系统区域，不可访问）

5、OS是如何进行进程切换的？

新进程进入写入CPU的寄存器。

6、何时会发生切换？

进程状态发生变化时，执行—>

阻塞，执行—>

就绪，调度算法到CPU运行

7、同步：

是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。

互斥：

是并发执行的多个进程时竞争。

8、同步机制应遵循的原则：

（1）空闲让进；

（2）忙则等待；

（3）有限等待；

（4）让权等待。

9、经典进程的同步问题（必考）

10.高级通信机制可归结为三大类：

共享存储器系统、消息传递系统以及管道通信系统。

（填空）

11、Linux下，创建通道的函数是Pipe（）；

第三章处理机调度与死锁

1、算法（必须掌握）FCFS、SJF、优先权调度算法、高响应比优先调度算法、时间片轮转法

2、产生死锁的原因：

（1）竞争资源；

（2）进程间推进顺序非法。

3、产生死锁的必要条件：

（1）互斥条件；

（2）请求和保持条件；

（3）不剥夺条件；

（4）环路等待条件。

4、处理死锁的基本方法：

（1）预防死锁；

（2）避免死锁；

（3）检测死锁；

（4）解除死锁。

5、预防死锁的方法：

（1）摒弃“请求和保持”条件；

（2）摒弃“不剥夺”条件；

（3）摒弃“环路等待”条件

6、银行家算法

第四章存储器管理

1、可变分区分配与回收（实验）

2、大题：

（1）CPU调度

（2）银行家算法（3）页面置换

3、连续分配方式

单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配、动态重定位分区分配

5、虚拟存储器的理论依据是（）

6、什么是虚拟存储器？

虚拟存储器，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。

7、虚拟存储器的特征：

多次性、对换性、虚拟性（最重要）。

第五章设备管理

1、设备管理的基本功能：

接收和识别命令、数据交换、标识和报告设备的状态、地址识别、数据缓冲、差错控制

2、通道类型：

字节多路通道、数组选择通道、数据多路通道。

3、I/O控制方式（解答、填空）

4、为什么要引入缓冲？

（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。

（2）减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制；

（3）提高CPU和I/O设备之间的并行性。

5、磁盘调度算法（计算题）

6、求传输时间

第六章文件管理

1、文件的逻辑结构（简答）

2、外存分配方式（文件的物理结构）简答

第一章绪论

1.存储程序式计算机的特点:

集中顺序过程控制

2.操作系统的定义、特征

定义：

操作系统的定义控制和管理计算机的软、硬件资源，合理组织计算机的工作流程，方便用户使用的程序集合。

三要点：

①管理系统资源；

②方便用户使用；

③系统软件。

特征：

并发，共享，不确定性

3.操作系统的四大资源管理功能：

处理机调度，内存管理，设备管理，软件资源管理，用户接口

4.多道程序设计与分时技术的定义、特征：

多道，宏观上并行，微观上串行

5.操作系统的几个基本类型

批量操作系统：

特征是“批量”，优点吞吐量高，缺点是对用户响应时间长；

分时操作系统：

分时技术，特点是并行独占交互性；

实时操作系统：

实时控制+实时信息处理，要求高可靠性和安全性，效率第二位；

个人操作系统：

追求最大化CPU和外设利用率改为最大化用户方便性和响应速度；

网络操作系统：

一般操作系统增加网络通信模块；

分布式操作系统：

多个处理单元连接组成的操作系统，在系统控制下完成一个共同任务

网络操作系统与分布式系统区别：

网络操作系统具有多机合作和坚强性（优美降级和自动恢复）

用户界面=操作命令（命令接口：

键盘命令、作业控制语言、图形化用户界面）+系统功能调用（程序接口）

中断与通道执行系统

DOS磁盘操作系统进程的三种基本状态：

就绪---（进程调度）---执行---（I/O请求）---阻塞---（I/O完成）---就绪执行---（时间片用完）---就绪

8、批处理系统带特征：

脱机多道成批处理

9、分时系统带特征：

多路性独立性及时性交互性

第二章操作系统的逻辑（组织）结构

1.操作系统虚拟机概念：

裸机上配置操作系统程序后成虚拟机，操作系统核心在裸机上运行，用户程序在扩充后的机器上运行，扩充后的指令统称操作命令语言

2.处理机的态及其区别

硬件支持:

状态寄存器即系统状态位、管态/核态:

中央处理机允许使用全部资源+指令，包括特权指令=改变机器状态指令+外设I/O指令+修改特殊寄存器指令、目态/用户态

3.中断与俘获的概念、类型

1）所谓中断是指某个事件（例如电源掉电、定点加法溢出或I/O传输结束等）发生时，系统中止现行程序的运行、引出处理事件程序对该事件进行处理，处理完毕后返回断点，继续执行。

2）按功能分：

􀂃

①I/O中断：

I/O传输结束或出错中断。

②外中断：

时钟中断、控制台中断。

③机器故障中断：

电源故障、主存取指令错、长线传输时的奇偶校验错等。

④程序性中断：

定点溢出、用户态下用核态指令、越界、非法操作等。

⑤访管中断

3）分类：

软硬件、强迫自愿、中断+俘获（处理机内外部事件划分）

4.中断响应的定义及实质：

实质是交换指令执行地址和处理器状态

发现中断源并产生中断的硬件称为中断装置（系统）。

中断=中断装置+中断处理程序

中断装置的职能就是实现中断响应，包括3个过程：

①发现中断源，响应中断请求；

②保护现场；

③启动处理中断事件的中断处理程序

现场信息：

程序执行的中间结果+Psw（程序状态字：

双字）=pc（指令计数器：

后继指令所在主存单元号）+ps（处理器状态寄存器：

程序运行所处状态）

中断是实现操作系统功能的基础，是构成多道程序运行环境的根本措施。

5.软件的中断处理过程：

保护现场传递参数+执行相应中断服务例程+恢复和退出中断

6.向量中断:

由中断源自己引导处理机进入中断服务程序的中断过程，称为向量中断.中断向量包含两个内容，一是某类型中断的中断服务例行程序的入口地址，另一个是处理器状态。

中断向量表：

优先级7-63位表示，俘获中断及俘获后处理机优先级为7，俘获处理程序有一个总入口。

7.操作系统逻辑结构：

层次结构（硬件，系统核=初级中断处理+进程控制通信+处理机分派，核外各层P31）

第三章用户界面（接口）

1.作业、作业步的概念

作业：

计算机系统按指定步骤对初始数据进行处理并得到计算结果的加工工作。

作业步：

加工工作中的一个步骤

2.运行一个用户程序的过程（编辑、编译、连接、运行）

3.操作系统提供哪两个接口（操作命令、系统功能调用【服务】）

4.举例说明实际操作系统的用户界面

5.系统调用的定义及实现过程，与库函数调用的区别：

系统功能调用是用户在程序一级请求操作系统服务的一种手段，它不是一条简单的硬指令，而是带有一定功能号的“访管指令”（svcn）。

用户界面：

用户环境—系统生成/启动系统引导：

独立、辅助下装

独立引导：

初始引导—核心引导（系统核心）—系统初始化初始引导程序：

外存引导程序读入主存

用户程序通过访管方式调用这些例行子程序。

第四章并发处理

1.程序的顺序执行的定义及特点：

顺序性+封闭性（独占资源）+可再现性（与时间无关）

程序的并发执行的定义及特点：

多个程序执行时间上有重叠；

①失去程序的封闭性和可再现性

②程序与计算不再一一对应

③程序并发执行的相互制约

直接的相互制约关系—公共变量

间接的相互制约关系—资源共享

2.与时间有关的错误；

并发可能引起错误，程序执行共享公共变量，执行结果与并发程序执行速度有关，给定相同初始条件，也可能得到不同的结果

3.进程定义，进程与程序的区别

进程：

一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。

程序+数据+PCB

进程与程序的区别

程序是指令的有序集合，是静态概念；

进程则强调执行的过程，是动态的概念。

进程具有并行特征，而程序没有。

进程是竞争系统资源的基本单位,处理机调度的基本单位。

一个程序可以对应多个进程；

一个进程可以涉及多个程序。

并发语句：

Cobegins1,s2coend；

cobeginbeginend…………coend

进程类型：

用户/系统进程、受限（CPU、I/O）

原语是一种特殊的系统调用，完成一个特定的功能，执行时不可中断，原子性。

进程控制：

创建，查PCB，写信息，置状态。

进程相互制约关系：

间接（竞争系统资源）与直接（共享数据）

进程竞争与合作

进程通信关系：

（间接）进程互斥、进程同步、进程直接通信

同步机构（进程互斥）：

1.锁和上锁、开锁操作：

上锁原语lock与开锁unlock

2.信号灯P、V操作

进程各类（创建、撤销、切换）操作开销大，引入线程

4.进程状态的三个基本状态，进程状态变迁图P74（运行、就绪、等待）

5.进程控制块定义及作用

描述进程与其他进程、系统资源的关系以及进程在各个不同时期所处的状态的数据结构，称为进程控制块pcb（processcontrolblock）或称为进程描述器（processdescriptor）

6.进程控制功能

7.基本进程控制原语（创建原语：

create（name，priority，start_addr）、撤消原语：

kill（exit）、等待原语：

susp（chan））

8.信号灯的定义，P、V操作原语的功能

9.临界资源、临界区、互斥的定义

多个操作不能同时执行的同步规则称为互斥

临界资源：

一次仅允许一个进程使用的资源，称为临界资源。

临界区：

在每个进程中，访问临界资源的那段程序能够从概念上分离出来，称为临界区或临界段。

10.用信号灯的P、V操作实现进程互斥:

信号灯是一个确定的二元组（s，q）

1）锁和上锁、开锁操作：

2）:

p分配

输入：

变量s

输出：

无

{s−−；

if（s<

0）

{保留调用进程CPU现场;

将该进程入s的等待队列;

置“等待”状态;

转进程调度;

}}

:

v释放

{s++；

if（s<

=0）

{移出s等待队列首元素;

将该进程入就绪队列;

置“就绪”态;

11.进程同步的定义：

1）先后顺序的同步；

2）共享缓冲区的同步

异步环境下的同步问题。

所谓同步，就是并发进程在