《操作系统》要点Word文件下载.docx
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多道成批
批处理系统的优点：
资源利用率高系统吞吐量大
批处理系统的缺点：
等待时间长没有交互能力
分时：
并发程序对CPU时间的共享
分时系统的特征：
同时性交互性独立性及时性
分时系统的主要优点：
响应快，界面友好多用户，便于普及便于资源共享
实时系统：
响应时间很快，可以在毫秒甚至微秒级立即处理
典型应用形式：
过程控制系统信息查询系统事务处理系统
与分时系统的主要区别：
交互能力较弱，系统专用
响应时间更严格、及时
可靠性要求更高
个人机系统主要有两类：
单用户操作系统和多用户操作系统
多用户操作系统代表是UNIX：
具有更强大功能和更多优点
Linux发展迅速
计算机网络=计算机技术+通信技术
特征：
分布性自治性互连性可见性
网络操作系统功能：
网络通信
资源共享和保护
网络服务
网络接口
分布式系统特征：
分布式处理
模块化结构
利用信息通信
实施整体控制
分布式操作系特点：
透明性灵活性可靠性高性能可扩充性
处理机执行状态：
系统态用户态
系统调用是内核与用户程序、应用程序之间的接口
不能作为命令使用
其形式类似于C函数
第二章进程管理
程序顺序执行的特征：
顺序性封闭性可再现性
多道程序设计——多个程序同时在内存并且运行
多道程序设计的特点：
多个程序共享系统资源
多个程序并发执行
多道程序设计的优点：
提高资源利用率
增加系统吞吐量
程序并发执行时的特征：
失去封闭性
程序与计算不再一一对应
出现相互制约的关系
因“程序”这一静态概念无法描述“并发执行”的动态性质，故引入“进程”概念
进程与程序的主要区别：
进程是动态的；
程序是静态的
进程是独立性的，通能并发执行；
程序不能并发执行
进程异步运行，会相互制约；
程序不具备此特征
进程特征：
动态性并发性调度性异步性结构性
进程基本状态：
运行态（此时正用CPU）
就绪态（可运行，但未分到CPU）
阻塞态（不能运行，等待某个外部事件发生）
在一定条件下，进程状态才发生转换
进程与PCB关系L
每个进程有惟一的PCB
OS根据PCB管理进程
利用PCB实现进程的动态、并发
PCB是进程存在的惟一标志
PCB组织方式：
线性队列链接表索引表
UNIX进程管理命令：
ps——显示进程状态
sleep——使进程睡眠
&
——后台命令符
wait——等待后台进行结束
kill——终止进程
nice——设置优先级
同步——相互合作的关系
互斥——对资源争用的关系
临界资源临界区互斥进入临界区的准则
信息量结构：
值——资源使用情况
指针——指向等待队列的队头PCB
其值仅由P，V操作改变
第三章处理机管理
三级调度：
高级调度——作业调度
中级调度——内存对换
低级调度——进程调度
调度与调用是不同的概念
通俗地说：
调度是主教练从板凳队员中挑选一个上场队员
调用的接力长跑中队员间传递接力棒
作业状态变迁：
提交——后备——执行——完成
作业调度功能：
记录情况挑选作业分配资源建立进程善后处理
进程调度功能：
保存现场→挑选进程→恢复现场
进程调度时机：
任务完成后等待资源时运行到时了发现重调标志
作业调度和进程调度的区别：
作业调度为进程活动做准备，进程调度使进程活动起来
作业调度次数少，进程调工频率高
有的系统不设作业调度，但进程调度必不可少
周转时间=完成时刻=提交时刻
平均周转时间等于什么？
带权周转时间=周转时间/实际运行时间
平均带权周转时间等于什么？
FCFS算法：
先来先做
RR法：
轮流坐庄
优先级法：
急事先办
抢占式与非抢占式
静态优先级和动态优先级
第四章存储器管理
用户程序的主要处理阶段：
编辑阶段——创建源文件
编绎阶段——生成目标文件
连接阶段——生成可执行文件
装入阶段——重定位，装入内存
运行阶段——得到结果
逻辑地址——相对于模块中的基础
物理地址——相对于内存的基础
重定位——逻辑地址变为物理地址
地址空间——逻辑地址的范围
内存空间——内存单元的范围
内存空间是一维的
静态重定位——装入内存时重定位
动态重定位——程序执行时重定位
固定分区法：
分区的个数、大小均固定
一个分区只放一个作业
动态分区法：
分区大小和个数依作业情况而定
作业进入内存时才建分区
动态重定位法：
作业在内存中的位置可以移动
通过紧缩消除碎片，但需耗费大量的CPU时间
对换技术-作业在内存和磁盘之间交换
换入换出
虚拟存储器：
由操作系统提供的一个假想的特大存储器
虚拟存储器基本特征：
虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量
部分装入——每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分
离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”
多次交换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存
虚拟存储器受到的限制：
指令中表示地址的字长
外存的容量
分页概念：
逻辑空间分页物理空间分块
页与块同样大页连续块离散
用页号查页表由硬件做转换
请求分页的基本思想：
地址空间分页，内存分块，页与块大小相同
作业部分装入内存
作业所占的各块不连续
硬件通过页表生成内地址
若缺页，进行缸页中断处理，换入内存
利用快表可加速地址转换
分页与分段的区别：
分页分段
信息的物理单位信息的逻辑单位
大小一样，由系统固定大小不等，由用户确定
地址空间是一维的地址空间是二维的
学习本节内容时，应回顾前面学过的知识，主要包括：
4.2.3节中“对换技术”概念，4.3.3节“请求分页的基本思想”和“2.3.2节“UNIX系统中进程映象”的概念。
第五章文件系统
文件：
被命名的数据的集合体
UNIX系统中文件类型：
普通文件目录文件特别文件
文件系统：
是操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施，实现文件的共享和保护，方便用户“按名存取”
文件系统的功能：
文件管理
目录管理
文件空间管理
文件共享和保护
提供方便的接口
文件的逻辑组织：
有结构文件——定长记录文件、变长记录文件
无结构文件——字符流式文件
文件存取方法：
顺序存取
随机存取
文件的物理组织：
连续文件——所占盘块是连续的
串连文件——所占盘块不连续，前后链接
索引文件——所占盘块不连续，用表列出
多重索引文件——多级索引结构
文件控制块——用于描述和控制文件的数据结构；
它与文件一一对应
文件目录——文件控制块的有序集合
目录项——文件目录中一个文件控制块
目录文件——完全由目录项构成的文件
单级目录——所有文件在一个目录下
二级目录——一个主文件目录上加上多个用户文件目录
树形目录——多级目录结构的一种形式，形同一棵倒置的树
非循环图目录——又称带链接的树形目录，访问同一文件（或目录）可以有多条路径
文件存储空间管理：
空闲空间表法——适于连续文件、有碎片
空闲块链接法——效率较低，链较长
位示图法——常用于微型机和小型机中
空闲块成组链接法——UNIX系统中常用
文件链接——给文件起别名，增加共享途径
文件保护机制
命名——自己的文件名，不让他人知道
口令——对上口令，才能存取
存取控制——有权才可存取，不同权限干不同的事
密码——信息加密，解密复原
UNIX文件的存取权限
三类用户-文件主、同组用户、其他用户
各应对三种权限——r（读）w（写）x（执行）
文件后备方法：
全量转储——全部复制出去
增量转储——只复制改动部分
文件后备种类：
定期后备——按时间有做后备
不定期后备——随时进行后备
第六章设备管理
设备分类：
存储设备——用于存储信息
输入/输出设备——用于输入/输出信息
设备标识：
设备绝对号——系统为设备指定的惟一代号
设备相对号——用户自己规定的设备序号
引入缓冲的目的：
缓和CPU与外设间速度不匹配的矛盾
提高CPU与外设之间的并行性
减少对CPU的中断次数
缓冲区设置：
单缓冲双缓冲多缓冲
设备管理的目标：
使用方便与设备无关效率高管理统一
设备管理的功能：
监视设备状态进行设备分配
完成I/O操作缓冲管理与地址转换
设备分配技术：
独占分配——分配独占设备（如打印机）
共享分配——分配共享设备（如磁盘机）
虚拟分配——分配虚拟设备，使用SPOOLing系统
设备分配算法：
先来先服务——以申请时间先后为序
优先级高的优先服务——以优先级高低为序
SPOOLing系统
由专门负责I/O的常驻内的进程以及输入井、输出井组成
它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能
设备驱动进程运行设备驱动程序
设备驱动程序的功能：
接受I/O请求分配相应设备
启动设备工作处理设备中断
第七章中断和信号机构
一般中断处理过程
——中断响应（由硬件完成）
——中断处理（主要由软件实现）：
保存现场分析原因处理中断返回断点
系统调用的实施：
系统调用对应到汇编指令trap
执行到trap指令，处理机由用户态变为核心态
查系统调用入口表，转去执行相应的处理程序
如涉及到I/O操作，则经由文件系统处理后，再转设备驱动
I/O完成后，发中断信号，进行中断处理
系统调用执行完全，可调度原进程运行
第八章死锁
死锁——多个进程循环等待他方占有的资源而无限期地僵持下去的局面产生死锁的根本原因：
资源有限且操作不当
产生死锁的四个必要条件（同时具备）：
互斥条件不可抢占条件占有且申请条件循环等待条件
预防死锁的基本思想：
打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个
预防死锁的策略：
资源预先分配策略
资源有序分配策略——分类编号，按序分配
避免死锁的方法：
银行家算法
银行家算法的思想：
分配资源之前，判断系统是否是安全的；
若是，才分配
第九章现代操作系统技术与系统管理
操作系统有三代：
第一代——无序模块结构
第二代——层次结构
第三代——微内核结构
客户——即用户进程
服务器——即操作系统中提供服务的进程
微内核结构
微内核——是操作系统的小核心，提供各种操作系统的公共基础
服务器——核外部分，实现操作系统的非本质功能
微内核靠近硬件，通过消息传递把客户、服务器与内核联系在一起
在微内核系统中：
进程——只是资源分配的单位，而不再是调度运行的单位
线程——是进程执行运算的最小单位
一个进程可有多个线程，它们共享进程的资源
计算机网络=计算机系统+通信系统
网络操作系统的功能：
资源管理
网络管理
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