操作系统复习概要

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资源描述

(1)操作系统的作用(p2)a)用户与计算机硬件系统之间的接口;b)计算机系统资源的管理者;c)实现了对计算机资源的抽象(2)脱机输入/输出方式(p5)事先将装有用户程序和数据的纸带装入纸带输入机,在一台外围机的控制下,把纸带(卡片)上的数据(程序)输入到磁带上。当CPU需要这些程序和数据的时候,再从磁带机上高速地调入内存。类似,当CPU需要输出的时,先由CPU把数据直接从内存高速地输送到磁带上,再将磁带上的结果通过相应的输出设备输出。由于程序和数据的输入输出都是在外围机的控制下完成,脱离主机,故称脱机输入/输出方式。优点:减少了CPU的空闲时间;提高了I/O速度(3)多批道处理系统的优缺点(p7)a)资源利用率高b)系统吞吐量大c)平均周转时间长d)无交互能力(4)共享(p14)OS环境下的资源共享或称为资源复用,是指系统中的资源可供内存中并发执行的进程共同使用。宏观上限定时间(进程在内存中),地点(内存)。共享方式:互斥共享方式(访问临界资源)同时访问方式(5)程序顺序执行时的特征(p33)a)顺序性b)封闭性c)可再现性(6)程序并发执行时的特征(p34)a)间断性b)失去封闭性c)不可再现性(7)进程的定义(p35)a)进程是程序的一次执行b)进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动c)进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位d)进程是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(8)进程的特征(p36)a)动态性b)并发性c)独立性d)异步性(9)引起挂起操作的原因(p38)a)终端用户的需要b)父进程请求c)负荷调节的需要d)操作系统的需要(10)进程控制快的PCB的作用(p40)PCB的作用是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,一个能与其他进程并发执行的进程。a)作为独立运行基本单位的标志b)能实现间断性运行方式c)提供进程管理所需要的信息d)提供进程调度所需要的信息e)实现与其他进程的同步与通讯(11)进程控制块中的信息(p40)a)进程标识符(外部标识符,内部标识符)b)处理机状态c)进程调度信息d)进程控制信息(12)进程控制快的组织方式(p41)a)线性方式b)链接方式c)索引方式(13)引起创建进程的事件(p44)a)用户登录b)作业调度c)提供服务d)应用请求(14)引起进程终止的事件(p45)a)正常结束b)异常结束i.越界错ii.保护错iii.非法指令iv.特权指令错v.运行超时vi.等待超时vii.算术运算错viii.I/O故障c)外界干预补:引起进程阻塞或唤起的事件(p46)a)向系统请求共享资源失败b)等待某种操作的完成c)新数据尚未到达d)等待新任务的到达(15)两种形式的制约关系(p58)a)简介相互制约关系(源于资源共享)b)直接相互制约关系(源于进程合作)(16)临界区(p50)进程中访问临界资源的代码段称为临界区。在临界区前面增加一段用于进行检查的代码称为进入区,在临界区后面加上一段称为退出区的代码,用于将临界区正被访问的标志恢复为未被访问的标志,除进入区,临界区,退出区以外的其他部分的代码称为剩余区。(17)同步机制应遵循的规则(p51)a)空闲让进b)忙则等待c)有限等待d)让全等待(18)记录型信号量(53)在信号量机制中,除了需要而用于代表资源数目的整形信号量value之外,还应增加一个进程链表指针list,用于链接等待进程。记录型信号量由于其采用了记录型的数据结构而得名。Typedefstruct{Intvalue;Structprocess_control_block*list;}semaphore;Wait(semaphore*S){S-value--;If(S-value0)block(S-list);}Signal(semaphore*S){S-value++;If(S-value=0)wakeup(S-list);}(19)信号量机制低级原因(p67)a)效率低b)通信对用户不透明(20)进程通信的类型(p67)a)共享存储器系统i.基于共享数据结构的通信方式ii.基于共享存储区的通信方式b)管道通信系统c)消息传递系统i.直接通信方式ii.间接通信方式d)客户机-服务器系统补:消息传递系统通讯方式(p68)a)直接通信方式b)间接通信方式(21)进程的同步方式(p71)a)发送进程阻塞b)发送进程不阻塞,接受进程阻塞c)发送进程和接收进程均不阻塞(22)消息缓冲队列通信机制中的数据结构(p73)a)消息缓冲区Typedefstructmessage_buffer{Intsender;发送者进程标识符Intsize;消息长度Char*text;消息正文Structmessage_buffer*next;指向下一个消息缓冲区的指针}b)PCB中有关通信的数据项Typedefstructprocesscontrol_block{...Structmessage-buffer*mq;消息队列队首指针Semaphoremutex;消息队列互斥信号量Semaphoresm;消息队列资源信号量...}(22)线程与进程的比较(p76)a)调度的基本单位b)并发性c)拥有资源d)独立性e)系统开销f)支持多处理系统(33)处理机调度的层次(p85)a)高级调度又称长程调度或者作业调度。调度对象是作业。其主要功能是根据某种算法,决定将外存上处于后备队列中的哪几个作业调入内存,为它们创建进程,分配必要的资源,并将他们放入就绪队列。多用于多批道处理系统。b)低级调度又称为进程调度或者短程调度。调度对象是进程(或者内核极线程)。其主要功能是根据某种算法,决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,并由分派程序将处理机分配给选中的进程。各类型的OS均需配置这级调度。c)中级调度又称为内存调度。提高内存利用率和系统吞吐量。将已具备运行条件且内存又稍有空闲时,由中级调度来决定,把外存上那些已具备运行条件的就绪进程再重新调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上等待。(34)处理机调度算法的共同目标(p86)a)资源利用率(CPU的利用率=CPU有效工作时间/CPU有效工作时间+CPU空闲等待时间)b)公平性c)平衡性d)策略强制执行(35)作业运行的三个阶段和三种状态(p88)a)收容阶段——后备状态b)运行阶段——运行状态c)完成阶段——完成状态(36)接纳多少个作业(p89)每一次进行作业调度时,应当从后备队列中选取多少作业调入内存,取决于多道程序度,即允许多少个作业同时在内存中运行。(38)进程调度的任务(p91)a)保存处理机的现场信息b)按某种算法选取进程c)把处理机分配给进程(39)死锁的原因(p105)a)竞争不可抢占性资源引起死锁b)竞争可消耗资源引起死锁c)进程推进顺序不当引起死锁(40)死锁的定义(p107)如果一组进程中的每一个进程都在等待仅在该组进程中的其他进程才能引发的事件,那么该组进程是死锁的。(41)产生死锁的必要条件(p107)a)互斥条件b)请求和保持条件c)不可抢占条件d)循环等待条件(42)处理死锁的方法(p108)a)预防死锁b)避免死锁c)检测死锁d)解除死锁(43)预防死锁的方法(p109)注:互斥条件不能破坏a)破坏“请求和保持”条件b)破坏“不可抢占”条件c)破坏“循环等待”条件(44)安全状态(p110)指系统能够按某种进程推进顺序(P1,P2,...PN)为每个进程PI分配其所需资源,直到满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可顺利地完成。此时称(P1,P2,...PN)为安全序列。反之,如果系统找不到这样一个安全序列,则称系统处于不安全状态。补:死锁定理,资源分配图化简(p116)(45)解除死锁的两种方法(p117)a)抢占资源b)终止(或撤销)进程(46)程序装入和链接(p122)a)编译b)链接c)装入(47)三种程序装入方式(p123)a)绝对装入方式b)可重定位装入方式(48)三种链接方式(p124)a)静态链接方式b)装入时动态链接c)运行时动态链接(49)回收内存时四种情况(p129)a)回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接b)回收区与插入点的后一个空闲分区F2相邻接c)回收区同时与插入点的前,后两个分区邻接d)回收区既不与F1邻接,又不与F2邻接(50)基于顺序搜索的动态分区分配算法(p130)a)首次适应算法,FFb)循环适应算法,NFc)最佳适应算法,BFd)最坏适应算法,WF(51)“碎片”,“零头”,“拼接”,“紧凑”(p133)a)不能被利用的小分区即“碎片”,或称为“零头”b)通过移动内存中作业的位置,把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区的方法,称为“拼接”或“紧凑”(52)对换的类型(p136)a)整体对换b)页面(分段)对换(53)对换空间管理的主要目标(p136)a)对文件区管理的主要目标提高文件存储空间的利用率,即提高对文件的访问速度b)对对换空间管理的主要目标提高进程换入和换出的速度(54)“页”或“页面”的概念将用户程序的地址空间分为若干个固定大小的区域,称为“页”或“页面”(55)页表(p139)给出页表,写出地址(56)访问内存的有效时间(p141)掌握计算(57)引入分段存储管理方式的原因(p145)a)方便编程b)信息共享c)信息保护d)动态增长e)动态链接(58)可重入代码(p149)又称“纯代码”,是一种允许多个进程同时访问的代码。可重入代码是一种不允许任何进程对它进行修改的代码。(59)段页式存储管理方式(p150)掌握地址转换,3次访存(60)常规存储器管理方式的特征(p153)a)一次性b)驻留性(61)常规存储器管理方式局限性(p154)a)时间局限性b)空间局限性(62)虚拟存储器的定义(p155)指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上堆内存容量加以扩充的一种存储器系统。(63)虚拟存储器的特征(p155)a)多次性b)对换性c)虚拟性(64)请求页表机制(p157)a)状态位(存在位)P——用于指示该页食肉已调入内存b)访问字段A——用于记录本页在一段时间内被访问的次数,或记录本页最近已有多长时间未被访问c)修改位M——标识该页在调入内存后是否被修改过d)外存地址——用于指示该页在外存上的地址,通常是物理块号(65)内存分配策略(p159)\a)固定分配局部置换b)可变分配全局置换c)可变分配局部置换(66)物理块分配算法(p160)a)平均分配算法b)按比例分配算法c)考虑优先级分配算法(67)何时调入页面(p161)a)预调页策略b)请求调页策略(68)页面置换算法(p162)掌握计算(69)“抖动”的预防方法(p172)a)采取局部置换策略b)把工作集算法融入到处理机调度中c)利用”L=S”准则调节缺页率d)选择暂停的进程(70)分段保护(p176)a)越界检查b)存取控制检查c)环保护机构(71)I/O系统的分层(p181)a)中断处理程序处于I/O系统的底层b)设备驱动程序处于I/O系统的次底层c)设备独立性软件I/O软件独立于具体使用的物理设备(72)I/O通道与一般处理机的区别(p187)a)指令类型单一b)通道没有自己的内存(73)通道类型(p187)a)字节多路通道b)数组选择通道c)数组多路通道(74)设备分配算法(p202)a)先来先服务b)优先级高者优先(75)从进程运行安全性方面考虑,两种设备分配方式(p202)a)安全分配方式b)不安全分配方式(76)逻辑设备表的两种设置方式(p204)a)在整个系统中只设置一张LUTb)为每个用户设置一张LUT(77)假脱机技术(SPOOLing技术)的功能(p205)联机情况下实现同时外围操作。(78)SPOOLing系统组成部分(p205)a)输入井和输出井b)输入缓冲区和输出缓冲区c)输入进程和输出进程d)井管理程序(79)缓冲区引入的原

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