操作系統(tǒng)1

1、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)第一章1.操作統(tǒng)統(tǒng)的目標操作統(tǒng)統(tǒng)的目標（1）有效性提高系統(tǒng)資源利用率，提高系統(tǒng)的吞吐量；（2）方便性就是說，配置了操作系統(tǒng)后，使用計算機容易使用；（3）可擴充性O(shè)S采用模塊結(jié)構(gòu)，這樣便于擴充；（4）開放性是指OS能遵循國際標準（特別是遵循OSI所制定的“開放系統(tǒng)互連參考模型”，要求所開發(fā)的硬件軟件能彼此兼容，可方便實現(xiàn)互連。2.操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的功能（1）處理機管理:分配和控制CPU。（2）存儲器管理:內(nèi)存分配與回

2、收。（3）設(shè)備管理:IO設(shè)備的分配與操縱。（4）文件管理:文件的存取、共享和保護。(5)方便用戶使用的用戶接口(包括組織作業(yè)的運行。等我們講了“進程的狀態(tài)”，同學(xué)們就更明白了。）3.操作系統(tǒng)的基本特性（1）并發(fā)性并發(fā)性是指兩個或多個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。在多道程序環(huán)境下，并發(fā)性是指在一段時間內(nèi)，宏觀上有多個程序在同時運行，但在單處理機系統(tǒng)中，每一時刻卻僅能有一道程序執(zhí)行，故微觀上這些程序是分時交替執(zhí)行。（2）共享性指系統(tǒng)中的資源可供

3、內(nèi)存中多個并發(fā)執(zhí)行的進程共同使用。（3）虛擬性是指通過某種技術(shù)把一個物理實體變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應(yīng)物。物理實體是實的，即實際存在的，而邏輯的則是虛的，是用戶感覺上的東西。（4）異步性是指進程以異步的方式執(zhí)行，進程是以人們不可預(yù)知的速度向前推進。（因為進程要執(zhí)行，就必須要獲得系統(tǒng)資源，系統(tǒng)資源有限，進程可能會執(zhí)行—阻塞…..）并發(fā)是最重要的特征，其它特征都以并發(fā)為前提。4.內(nèi)核的定義（從廣義上講）及功能內(nèi)核的定義（從廣義上講）及功能定義：

4、是完成客戶與服務(wù)器間的通信，即由內(nèi)核接收客戶的請求，再將該請求送到服務(wù)器，同時也接收服務(wù)器的應(yīng)答，并將此應(yīng)答送給客戶。功能：（1）進程管理。①把進程作為資源分配的基本單位。②允許一個進程擁有若干個線程。③把線程作為獨立運行和調(diào)度的基本單位。④在同一進程中的各線程可以共享進程所擁有的資源。⑤允許這些線程并發(fā)執(zhí)行。⑥實現(xiàn)進程間和線程間的同步。（2）存儲器管理①提供了虛擬存儲器管理功能，例如頁式存儲管理。每頁固定大?。?KB8KB）。②用于為

5、進程分配和回收運行空間。③從邏輯上擴充內(nèi)存的容量，以滿足更多用戶的需求。（3）進程通信管理：為實現(xiàn)進程之間的通信，在微內(nèi)核中采用了消息傳遞機構(gòu)，即進程之間是以消息（Message）作為交換單位。（4）IO設(shè)備管理在微內(nèi)核中，為每一個連接到主機上的IO設(shè)備配置一個設(shè)備驅(qū)動程序，用以實現(xiàn)設(shè)備的IO處理，因此，通常在微內(nèi)核中都有若干個IO設(shè)備驅(qū)動程序。第二章1.進程實體的組成數(shù)據(jù)、程序和PCB2.進程的三種基本狀態(tài)進程的三種基本狀態(tài)（1）就緒

6、狀態(tài)：當進程已分配到除CPU外的所有資源后，只要再獲得CPU就可立即執(zhí)行。在一個系統(tǒng)中有多個處于就緒狀態(tài)的進程，通常將它們排成一個隊列就緒隊列。（2）執(zhí)行狀態(tài)：進程已獲得CPU，其程序正在執(zhí)行（單CPU系統(tǒng)中僅一個進程處于執(zhí)行狀態(tài)，多CPU系統(tǒng)中有多個進3、周轉(zhuǎn)時間是指從作業(yè)提交到作業(yè)完成間的時間間隔。帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是指作業(yè)周轉(zhuǎn)時間與作業(yè)運行實際時間的比。4、作業(yè)有提交、后備、運行和完成4種狀態(tài)。提交是指作業(yè)由輸入設(shè)備向系統(tǒng)外存輸入。后備

7、是指作業(yè)在外存后備隊列中等待調(diào)度。運行是指作業(yè)在CPU中運行。完成是指作業(yè)完成了其計算任務(wù)，正準備撤離計算機系統(tǒng)。5、進程調(diào)度方式：搶占和非搶占方式。、進程調(diào)度方式：搶占和非搶占方式。?搶占方式是指當一進程正在處理機上執(zhí)行時，若有某個更為重要或緊迫的進程需要使用計算機，則立即暫停正在執(zhí)行的進程，將處理機分配給更重要或緊迫的進程。它是基于以下三個原則的：優(yōu)先權(quán)原則短作業(yè)(進程)優(yōu)先原則時間片原則?非搶占方式是指當某一個進程正在處理機上執(zhí)行

8、時，即使有某個重要或緊迫的進程進入就緒隊列需要使用計算機，仍然讓正在執(zhí)行的進程繼續(xù)執(zhí)行，直到該進程完成或發(fā)生某種事件而進入組塞狀態(tài)時，才把處理機分配給重要或緊迫的進程。6、常見的調(diào)度算法?先來先服務(wù)短作業(yè)優(yōu)先優(yōu)先級調(diào)度算法?時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法?高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法?多級隊列調(diào)度算法?多級反饋隊列調(diào)度算法?7、死鎖是指多個進程因競爭系統(tǒng)資源或相互通信而處于永久阻塞狀態(tài)，若無外力的作用，這些進程將無法推進。8、死鎖產(chǎn)生的原因是競爭資源競爭資

9、源和進程推進順序非法進程推進順序非法。9、死鎖產(chǎn)生有4個必要條件：互斥條件、不剝奪條件、請求和保持條件、循環(huán)等待條件。10、死鎖的處理方法：忽略死鎖、預(yù)防死鎖、避免死鎖、檢測及解除死鎖。11、死鎖的預(yù)防是通過設(shè)置某些限制條件以破壞產(chǎn)生死鎖的4個必要條件之一來實現(xiàn)的，但互斥條件不能破壞。12、死鎖的避免、死鎖的避免是通過某種方法防止系統(tǒng)進入不安全狀態(tài)來實現(xiàn)。銀行家算法是典型的死所避免算法。13、通過對資源分配圖的簡化可檢測系統(tǒng)是否存在死鎖

10、。常用的解除死鎖方法有：資源剝奪法、撤消進程法。通過對資源分配圖的簡化可檢測系統(tǒng)是否存在死鎖。常用的解除死鎖方法有：資源剝奪法、撤消進程法。（系統(tǒng)分配資（系統(tǒng)分配資源怎樣防止死鎖）源怎樣防止死鎖）。14.多級反饋隊列調(diào)度算法：多級反饋隊列調(diào)度算法：一、調(diào)度算法多級反饋隊列調(diào)度算法實施過程如下：（1）應(yīng)設(shè)置多個就緒隊列，并為各個隊列賦予不同的優(yōu)先級。（2）當一個新進程進入內(nèi)存后，首先將它放入第一隊列的末尾，按FCFS原則排隊等待調(diào)度。當輪

11、到該進程執(zhí)行時，如它能在該時間片內(nèi)完成，便可準備撤離系統(tǒng)；如果它在一個時間片結(jié)束時尚未完成，調(diào)度程序便將該進程轉(zhuǎn)入第二隊列的末尾，再同樣地按FCFS原則等待調(diào)度執(zhí)行；如果它在第二隊列中運行一個時間片后仍未完成，再依次將它放入第三隊列，……。（3）僅當?shù)谝魂犃锌臻e時，調(diào)度程序才調(diào)度第二隊列中的進程運行；15.多級反們隊列調(diào)度算法的性能：多級反們隊列調(diào)度算法的性能：多級反饋隊列調(diào)度算法具有較好的性能，能較好地滿足各種類型用戶的需要。（1）終