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OPS复习提纲.docx
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第 1 章 操作系统引论
1.2 操作系统发展过程
1.2.1 三大经典操作系统(单道批不是三大经典 OS 之中)
多道批处理系统
(1) 多道性。
(2) 无序性。
(3) 调度性。
提高 CPU 以及内存和 I/O 设备的利用
率。增加系统吞吐量。但平均周转时间
长,无交互能力。
分时系统
(1) 多路性。
(2) 独立性。
(3) 及时性。
(4) 交互性。
(1) 人—机交互。
(2) 共享主机。
(3) 便于用户上机。
(用户需求)
实时系统
(1) 多路性。
(2) 独立性。
(3) 及时性。
(4) 交互性。
(5) 可靠性。
(1) 实时控制。
(2) 实时信息处理。
1.3 操作系统的四大基本特征(※)
并发:并行性是指多个事件在同一时刻发生;而并发性是指多个事件在同一时间间隔内发生。
对于多处理机系统,这些并发执行的程序分配到多个处理机上实现并行执行。
共享:系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用(互斥共享/同时访问)。
虚拟:通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。OS 中利用了多种虚拟技
术,分别用来实现虚拟处理机、虚拟内存、虚拟外部设备和虚拟信道等。
异步:进程是以人们不可预知的速度向前推进。停停走走的概念。
//并发和共享是操作系统的两个最基本的特征。并发性最基本。
1.4 操作系统五大主要功能(考察点在给出实现,判断反映了何种功能)
1.4.1 处理机管理功能
进程控制、进程同步、进程通信、作业与进程调度。
1.4.2 存储器管理功能
内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充。
1.4.3 设备管理功能
缓冲管理、设备分配、设备处理。
1.4.4 文件管理功能
文件存储空间管理、目录管理、文件的读写管理和保护。
1.4.5 提供操作系统与用户之间的接口
用户接口和程序接口。
第 2 章 进程描述与控制
2.2 进程的描述
2.2.1 进程的定义和特征
进程:进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。由程序段、
数据段、PCB(process control block)组成。
进程特征:1)结构特征 2) 动态性 3) 并发性 4) 独立性 5) 异步性(※)
2.2.2 进程的基本状态和转换
进程基本状态:1) 就绪状态(Ready) 2) 执行状态 (Running) 3) 阻塞状态 (Block)
就绪
阻塞 执行
时间片完
进程调度
I / O
完成
I / O
请求
进程状态的转换:(※3 张图)
(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。
活动
就绪
静止
就绪
执行
挂起
激活
释放
挂起
活动
阻塞
静止
阻塞
挂起
激活
释放
请求
I /O
进程 5 种基本状态及转换(P37 图)
2.2.3 进程块及其组织方式
PCB 是进程存在的唯一标识;
JCB 是作业在进程中存在的唯一标识;
FCB 是文件在进程中存在的唯一标识;
PCB 中信息: 1) 进程标识符 2) 处理机状态 3) 进程调度信息 4) 进程控制信息
进程块中的组织方式:
P C B 1 4
P C B 2
P C B 3
P C B 4
P C B 5
P C B 6
P C B 7
P C B 8
P C B 9
3
0
8
7
9
0
1
Ö ´ Ð Ð Ö ¸ Õ ë
¾ Í Ð ÷ ¶ Ó Á Ð Ö ¸ Õ ë
× è È û ¶ Ó Á Ð Ö ¸ Õ ë
¿ Õ Ï Ð ¶ Ó Á Ð Ö ¸ Õ ë
¡
2)索引方式
执行指针
就绪索引表
P C B 1
P C B 2
P C B 3
P C B 4
P C B 5
P C B 6
P C B 7
阻塞索引表
就绪表指针
阻塞表指针
3)线性方式
2.3 进程控制(由 OS 内核中的原语实现)(※三对原语,考察某进程做了某事)
2.3.1 进程的创建与终止
1)进程创建:
os 调用 create 原语→申请空白 PCB→为新进程分配资源(物理&逻辑)→初始化 PCB→将新
进程插入就绪队列
2)进程终止:
os 调用 terminate 原语→根据终止进程标识符检索进程 PCB,从中读取进程状态→立即终止
其及子进程,置调度标志为真(终止后需重新调度)→将进程资源归还父进程/系统→将 PCB
从队列或列表中移除
1) 链接方式
2.3.2 进程的阻塞与唤醒
1)进程阻塞:(主动行为)
进程调用 block 原语→停止进程执行→将 PCB 状态由执行改为阻塞→将 PCB 插入具有与相
同事件的阻塞队列
2)进程唤醒:(二者必须成对使用)
有关进程调用 wakeup 原语→将进程从阻塞队列中移出→将 PCB 状态由阻塞改为就绪→将
PCB 插入就绪队列
2.3.3 进程的挂起与激活
1)进程挂起:
os 调用 suspend 原语→检查被挂起进程的状态,将活动就绪改为静止就绪,将活动阻塞改为
静止阻塞→复制 PCB 以便用户或父进程考察运行情况
(若被挂起的进程正在执行,则转向调度程序重新调度)
2)进程激活:
os 调用 active 原语→将进程从外存调入内存→检查现行状态,静止就绪改为活动就绪,静止
阻塞改为活动阻塞
(当采用抢占式调度,当激活的进程优先级高于当前进程,则立即剥夺当前进程的运行)
2.4 进程同步
2.4.1 概念
同步:指系统中多个进程中发生的事件存在时序关系,需要相互合作,共同完成一项任务。
互斥:由于各进程要求共享资源,而有些资源需要互斥使用,所形成的各进程间的竞争关系。
临界资源:一次只允许一个进程使用的资源,也称互斥资源或共享变量。
临界区:在进程中涉及到临界资源的程序段。
相关临界区:多个进程对应于同一临界资源的临界区。
2.4.2 生产者-消费者问题(60)(※)必须定义信号量
1 semaphone Sem=1,Sfull=0,Tem=1,Tfull=0
2 parbegin
3 {
4 procedure get()
5 begin 收集数据
6 P(Sem) // Sem=1
7 将数据放入 S 中// Sem=0
8 V(Sfull)//,Sfull=1
9 end
10
11 procedure copy()
12 begin P(Sfull) //Sfull=1
13 从 S 中取 Date// Sfull=0 [改不改?]
14 计算
15 P(Tem)// Tem=1
16 把结果放入 T 中//Tem=0
17 V(Tfull) //Tfull=1
18 end
19
20 procedure print()
21 begin P(Tfull)// Tfull=1
22 从 T 中取结果
23 V(Tem)// Tem=1
24 打印
25 end
26 }
27 parend
28 //P--(passeren)、V++(vrijgeven)
29
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