操作系统知识点-(1)(word文档物超所值).pdf资源-CSDN文库

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第一章操作系统概论

1.操作系统的地位

计算机系统是分层次的，最底层是未配置任何软件的裸机，硬件之上是软件，软件又分

若干层次，最底层是操作系统，其上是其他系统软件，再上是应用软件，最高端是用户。

2、操作系统的功能：提供人机接口；管理计算机资源：处理机管理、存储管理、设备管理、

文件管理。

3、*操作系统的定义：（1）操作系统是一个软件系统（2）它控制和管理计算机系统内各

种硬件软件资源（3）提供用户和计算机系统之间的接口。

4、操作系统的特性：并发、共享、异步、虚拟。

5、操作系统的体系结构：层次结构、微内核结构。

看题再加几个要点

第二章进程管理

1、程序的并发执行的概念、特征（P23）

所谓程序的并发性，是指多道程序在同一时间间隔内同时发生。程序的并发执行可总结为：

一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在执行过程中，其执行时间在客观上互相重叠，即

一个程序段的执行尚未结束，另一个程序段的执行已经开始的一种执行方式。

特征：（1）间断性，（2）失去封闭性，（3）不可再现性

2、*进程的概念、进程的特称、*进程与程序的区别、进程的特证。（P25-26）

并发执行的程序在一个数据集合上的执行过程，是系统进行资源分配和调度的独立单

位。

对进程的理解：

（1）进程是程序的一次执行。

（2）进程是可以和别的进程并发执行的计算。

（3）进程就是一个程序在给定活动空间和初始条件下，在一个处理机上的执行过程。

（4）进程是程序在一个数据集合上的运行过程，它是系统进行资源分配和调度的一

个独立单位。

（5）进程是动态的，有生命周期的活动。内核可以创建一个进程，最终将由内核终

止该进程使其消亡。

进程和程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系。它们之间的主要区别是：

（1）程序是静态的概念，而进程则是程序的一次执行过程。它是动态的概念。

（2）进程是一个能独立运行的单位，能与其它进程并发执行；而程序是不能作为一

个独立运行的单位而并发执行的。

（3）程序和进程无一一对应的关系。

（4）各个进程在并发执行过程中会产生相互制约关系，而程序本身是静态的，不存

在这种异步特征。

进程的特证：

进程具有动态性、并发性、独立性、异步性及结构性的特征

3、进程的 3 个基本状态、进程状态的转换过程。（P26）

进程的动态性由它的状态及状态转换来体现的。

进程通常至少有三种基本状态：

（1）就绪状态（ready）

进程运行所需的外部条件满足，但因为其它进程已占用 CPU，所以暂时不能运行。

进程创建完毕后处于就绪状态。

（2）执行状态(running)

外部条件满足，进程已获得 CPU，其程序正在执行。在单处理机系统中，只有一

个进程处于执行状态。

（3）阻塞状态(blocked)

进程因等待某种事件发生（等待资源），而暂时不能运行的状态，称为阻塞状态，也称

为等待状态。

系统中处于这种阻塞状态的进程可能有多个，通常将它们排成一个队列；也有的系统

根据阻塞原因的不同将这些进程排成多个队列。

进程状态的转换：

就绪==》执行

对于处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理机之后，该进程便可执行。相应

地，它由就绪状态转变为执行状态。

执行==》就绪

正在执行的进程（执行状态）也称为当前进程，如果因分配给它的时间片已用完而被暂

停执行时，该进程便由执行状态又回到就绪状态；

执行==》阻塞

一个处在执行状态的进程，如果因发生某事件（资源申请得不到满足）而使进程的执

行受阻，使之无法继续执行，该进程将由执行状态转变为阻塞状态。

阻塞==》就绪

一个处于阻塞状态的进程，当它所需的外部事件满足，它应由阻塞状态变为就绪状态。

4、进程的挂起状态。（P27）

除了上述 3 种基本状态以外，很多系统中又引入了挂起状态。

所谓挂起状态，实际上就是一种静止的状态。一个进程被挂起后，不管它是否在就绪状

态，系统都不分配给它处理机。

因此在引入挂起状态后，进程之间的状态转换除了四种基本状态转换以外，又增加了以

下几种：

（1）活动就绪——静止就绪。

（2）活动阻塞——静止阻塞。

（3）静止就绪——活动就绪。

（4）静止阻塞——活动阻塞。

5、进程的组成模型

进程的活动是通过在 CPU 上执行一系列程序和对相应数据进行操作来体现的。程序和操作

的数据是进程存在的实体。除了程序和数据外，还需要一个数据结构来描述进程当前的状

态、本身的特性，这种数据结构称为进程控制块 PCB 。

因此，进程实体通常是由程序、数据集合和 PCB 这三部分构成，也称为“进程映象”。

6、进程控制块的组织方式

进程的 PCB 有如下几种组织方式：线性方式、链接方式、索引方式。

7、进程的控制

所谓进程控制，就是系统使用具有特定功能的程序段来（原语）创建、撤消进程以及完成

进程各状态间的转换，从而达到多进程高效率并发执行和协调、实现资源共享的目的。

原语的概念：把系统态下执行的某些具有特定功能的程序段称为原语，原语的特点是不可

被中断。用于进程控制的原语有创建原语、撤消原语、阻塞原语和唤醒原语等。

8、进程的家族关系

创建者称为父进程，被创建的新进程称为子进程，子进程又可以创建自己的子进程，从而

形成一棵有向的进程家族树。

Linux 系统中，子进程继承父进程的进程上下文；

9、临界资源、临界区。(P36- P37)

临界资源：两个或两个以上的进程不能同时使用的资源为临界资源。

或者：一次只允许一个进程访问的资源叫临界资源。

不论硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地访问临界资源。

临界区: 每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。

10、进程同步、互斥的概念（P37-38）

进程的互斥：进程互斥是指多个进程不能同时使用同一个临界资源 CR，即两个或两个以

上进程必须互斥地使用临界资源，

进程同步：是指有协作关系的进程之间，要不断地调整它们之间的相对速度或执行过程，

以保证临界资源的合理利用和进程的顺利执行。

11、信号量

信号量（Semaphore），也叫做信号灯，它是在信号量同步机制中用于实现进程的同步和互

斥的有效数据结构。可以为每类资源设置一个信号量。信号量有多种类型的数据结构，如：

整型信号量、记录型信号量、AND 型信号量及信号量集等。

在各类型的信号量中，S 的数值表示当前系统中可用的该类临界资源的数量。

s>0，则 s 的值表示系统中空闲的该类临界资源的个数；

s=0，则表示系统中该类临界资源刚好全部被占用，而且没有进程在等待该临界资源；

s<0，则 s 的绝对值表示系统中的进程等待该类临界资源的个数；

注：信号量是 P、V 操作的对象。

12、P 操作（wait 操作）及实现过程

申请资源，若有资源则得到资源，进程继续执行；若无资源，则本进程进入（本资源申请）

的阻塞队列，等待资源。

对整形信号量，其操作如下：

Wait(s)：【P(s)】

While s<=0

进程等待；

s=s-1;

注：S 表示资源信号量

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