操作系统重点知识总结.pdf

"操作系统重点知识总结" 操作系统是计算机系统的核心组件之一，负责管理计算机硬件资源，并提供通用的服务来支撑用户的应用程序。本文将对操作系统的重点知识进行总结，涵盖进程控制块、进程之间的两种制约关系、临界资源、临界区、同步机构应遵循的规则、经典同步算法、进程通信的类型、线程的定义、线程和进程比较、线程的属性、处理机调度与死锁等方面。 一、进程控制块（PCB） 进程控制块（PCB）是一种数据结构，是进程实体的一部分，记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息。PCB的作用是：1. 使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程。2. PCB 是进程存在与否的唯一标志，随着进程的建立而建立，随着进程的撤消而撤消。创建进程就是创建PCB。 二、进程之间的两种制约关系 1. 间接制约——竞争资源——进程互斥 2. 直接制约——相互合作——进程同步 三、临界资源和临界区 临界资源是OS中把一次只能被一个进程使用的资源。临界区是进程中访问临界资源的那段代码。 四、同步机构应遵循的规则 1. 空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待 五、经典同步算法 1. 生产者－消费者问题 2. 哲学家就餐问题 3. 读者－写者问题 六、进程通信的类型 1. 低级：信号量进程通信 2. 高级：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统 七、线程的定义和属性 线程是现代OS引入的比进程更小的可以独立运行、调度的基本单位，是轻型实体，不拥有资源。线程的属性包括：轻型实体、独立调度和分派的基本单位、可并发执行、共享进程资源。 八、处理机调度与死锁 1. 高级调度（作业调度）：从外存的后备队列中选择一个作业，为它创建进程，分配必要的资源，并将新进程插入主存的就绪队列上。 2. 低级调度（进程调度）：从就绪队列中选择一个进程进入运行状态。 3. 中级调度：为了提高内存利用率和系统吞吐量，暂时不能运行的进程不再占用内存资源，而将它们调至外存。 4. 进程调度的两种方式：非抢占方式、抢占方式 5. 抢占的原则：优先权原则、短作业（进程）优先原则、时间片原则 九、周转时间和吞吐量 1. 周转时间：是指从作业被提交给系统开始，到作业完成为止的这段时间间隔 2. 带权周转时间 = 周转时间 / 服务时间 3. 吞吐量：在单位时间内系统所完成的作业数 十、多级反馈队列调度算法 该算法用于进程调度，主要是为解决前面各种进程调度算法存在的各种不同问题而设计的一种考虑综合因素的调度算法。其思想是：设置多个就绪队列，不同队列具有不同优先级，第一个队列优先级最高，以后次之。