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第一章一、两种处理器执行状态：核心态：当在核心态运行时，处理机可以执行指令集中的所有指令，并且使用硬件的每种功能。操作系统在核心态下运行，可以访问整个硬件。用户态：用户程序在用户态下执行，权限较低，只能执行非特权指令。二、.操作系统的主要功能：1．存储管理：（主要功能）内存分配：为每道程序分配一定的内存空间。地址映射：逻辑地址转换为物理地址。内存保护：保证多道程序互不干扰。内存扩充：对换技术，虚拟存储器。2．作业和进程管理：（主要功能）作业和进程调度、进程控制和进程通信。3．设备管理：（主要功能）缓冲区管理，设备分配，设备驱动和设备无关性。4．文件管理：（主要功能）文件存储空间的管理，文件操作的一般管理，目录管理，文件的读写管理和存取控制。5．用户接口服务：（提供三种类型的接口）程序接口：系统调用（系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口，它位于操作系统核心层的最外层。）命令行接口：命令交互形用户接口（GUI）：鼠标操作等三、多道程序设计的基本思想是在内存中同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替地执行。这些作业共享CPU和系统中的其他资源。四、操作系统的类型及特点：（多道）批处理系统：“多道”是指内存中存放多个作业，并且在外存上存放大量的后备作业。“成批”的特点是在系统运行过程中不允许用户和机器之间发生交互作用。分时系统：同时性：若干用户可同时上机。交互性：用户与系统交互非常方便。独立性：系统中各用户互不干扰。及时性：系统响应时间较快。实时系统：交互性：分时系统是通用系统，交互性好，实时系统是专用系统，仅允许终端操作员访问数量有限的专用程序。实时性：分时系统对实时性要求较低，实时系统对实时性要求较高，数量级为毫秒级、微秒级。可靠性：实时系统可靠性要求较高。网络操作系统：接口一致性、资源透明性、操作可靠性、处理自主性、执行并行性分布式操作系统：透明性、灵活性、可靠性、高性能、可扩充性五、操作系统的特征：（1）并发并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。（2）共享共享是指计算机系统中的资源被多个进程所共用。（3）不确定性不确定性是指系统中各种事件发生顺序的不可预测性。第二章一、进程的状态（前三种为基本状态）运行状态（Running）：当前进程已分配到CPU，它的程序正在CPU上执行的状态。就绪状态（Ready）：进程已具备运行条件，等待其他进程释放CPU。阻塞状态（Blocked）：进程因等待某种事件发生而暂时不能运行的状态。新建状态（New）：进程刚被创建，尚未放入就绪对列。终止状态（Terminated）：进程结束。二、进程控制块（PCB，ProcessControlBlock）有时也称进程描述块（ProcessDescriptor），它是进程组成中最关键的部分，其中含有进程的描述信息和控制信息，是进程动态特性的集中反映，是系统对进程进行识别和控制的依据。三、进程间的相互关系①互斥各个进程由于竞争同一资源而相互制约。②同步各个进程通过对某些对象（如I/O缓冲区）的共同存取来协同完成一项任务。③通信各个进程可以通过名字相互通信，交换信息，合作完成一项工作。四、临界资源和临界区并发进程对共享资源的竞争形成各个进程的互斥关系。这些共享资源具有一个共同的特征：一次仅允许一个进程使用。我们把这类共享资源称为临界资源（CriticalResource）。在每个进程中访问临界资源的那段程序叫做临界区（CriticalSection），简称CS区。五、原语是机器指令的延伸，往往是为完成某些特定的功能而编制的一段系统程序。原语操作也称做“原子操作”（atomicaction），即一个操作中的所有动作要么全做，要么全不做。执行原语操作时，要屏蔽中断，以保证其操作的不可分割性，不被其他进程干扰。六、生产者-消费者问题（P55）七、高级进程通信方式高级进程通信方式有很多种，大致可归并为共享存储器、消息传递和管道文件三类。1．共享存储器方式共享存储器方式是在内存中分配一片空间作为共享存储区。需要进行通信的各个进程把共享存储区附加到自己的地址空间中，然后，就像正常操作一样对共享区中的数据进行读或写。通过对共享存储区的访问，相关进程间就可以传输大量的数据。2．消息传递方式消息传递方式以消息（Message）为单位在进程间进行数据交换。有两种实现方式：①直接通信方式：发送进程直接将消息挂在接收进程的消息缓冲队列上，接收进程从消息缓冲队列中得到消息。②间接通信方式：发送进程将消息送到称为信箱的中间设施中，接收进程从信箱中得到消息。3．管道文件方式管道文件也称管道线，它是连接两个命令的一个打开文件。一个命令向该文件中写入数据，称做写者；另一个命令从该文件中读出数据，称做读者。who|wc-l第四章一、从调度所实现的功能来分，处理机调度分为作业调度（高级调度）、进程挂起与对换（中级调度）和进程调度（低级调度）三级。二、常用作业调度算法先来先服务法（First-ComeFirst-Served）：将最早提交的作业最先调入内存运行。短作业优先法（ShortestJobFirst）：将所需运行时间最短的作业优先调入内存运行。最短剩余时间优先法（ShortestRemainingTimeNext）：将剩余运行时间最短的作业优先调入内存运行。三、进程调度的基本方式（定义）1．非抢占方式（Nonpreemptive）一旦一个进程被选中运行，它就一直运行下去，不会因时钟中断等原因而被迫让出CPU。2．抢占方式（Preemptive）允许调度程序根据某种策略中止当前运行进程的执行，并选择另一进程投入运行。四、周转时间：从作业提交到作业完成的时间间隔就是周转时间。第五章一、逻辑地址、物理地址用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为相对地址或逻辑地址；内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的，这种地址称为绝对地址或物理地址。二、重定位程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称做重定位。三、分区法（静态、动态分区法）的基本思想分区分配是为支持多道程序运行而设计的一种最简单的存储管理方式。将用户内存划分为若干分区，每个分区容纳一个作业。固定分区就是内存中分区的个数固定不变，各个分区的大小也固定不变，每个分区只可装入一个进程。划分分区大小有两种方式：一种是等分方式，各分区都有同样大小，另一种是差分方式，不同分区有不同大小。（在系统建立时确定每个分区的大小及分区的个数。）动态分区法：各个分区是在相应进程要进入内存时才建立的，使其大小恰好适应进程的大小（分区的大小和个数可变）。这种技术称为动态分区法。（在转入作业时确定分区的个数及每个分区的大小；回收分区时，合并相邻空闲分区从而避免分区越来越小。）四、分页技术（P142）快表：联想存储器，也称快表。快表每项包括键号和值两部分，键号是当前进程正在使用的某个页面号，值是该页面所对应的物理块号。五、分段技术基本思想将作业按逻辑上有完整意义的段划分，每段有自己的名字，以段为单位分配内存并进行内、外存的交换。六、段页式技术基本思想基本原理：（P156）①等分内存②地址空间分段③段内分页④逻辑地址结构⑤内存分配⑥段表、页表和段表地址寄存器七、虚拟存储器的概念：是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，它使用户逻辑存储器与物理存储器分离，是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。八、实现虚拟存储技术的物质基础：二级存储器结构、动态地址转换机构（DAT）九、请求分页存储管理的基本思想：当一个进程的部分页面在内存时就可调度它运行；在运行过程中若用到的页面尚未在内存，则把它们动态换入内存。十、页面置换算法（P164）FIFO、OPT、LRU十一、抖动问题刚被换出的页，很快又被访问，为把它调入而换出另一页，之后又访问刚被换出的页，……如此频繁地更换页面。这种现象称为“抖动”。整个系统的页面替换非常频繁，以致大部分机器时间都用在来回进行的页面调度上，只有一小部分时间用于进程的实际运算。这种局面称为系统“抖动（Thrashing）”。第六章一、特别文件：特指各种外部设备。分为字符特别文件和块特别文件。二、常见文件扩展名及其含义三、文件控制块（定义）【为了能对一个文件进行正确的存取，必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，称之为“文件控制块”。】在文件系统内部，给每个文件惟一地设置一个文件控制块。通常由下列信息项组成：文件名、文件类型、位置、大小、保护信息、使用计数、时间四、路径（定义：表示文件的位置的方式就是路径）绝对路径名：又称全路径名，是指从根目录开始到达所要查找文件的路径名。相对路径名：1.当前目录（又称工作目录）2.主目录绝对路径名从根目录开始书写，如：/usr/ml/prog/f1.c相对路径名是从当前目录的下级开始书写，如当前目录是/usr/ml，则有：prog/f1.c（绝对路径：是从盘符开始的路径；相对路径：是从当前路径开始的路径）五、链接：它允许一个文件或目录在多个父目录中占有项目，但并不构成环路。在MULTICS和UNIX系统中，这种结构方式叫做链接（Link）。六、常用的文件分配方法：连续分配、链接分配、索引分配七、备份策略：完全备份、增量备份、更新备份八、将磁盘上的数据转储到磁带上有物理转储、逻辑转储两种方式物理转储：从磁盘上第0块开始，把所有的盘块按照顺序写到磁带上；当复制完最后一块时，转储结束。逻辑转储：从一个或多个指定的目录开始，递归地转储自某个日期以来被修改过的所有文件和目录。第七章一、主、次设备号（定义）系统按某种原则为每台设备分配惟一的号码，用做硬件（设备控制器）区分和识别设备的代号，称做设备绝对号（或绝对地址）。操作系统为每类设备规定了一个编号，称做设备类型号。如在UNIX系统中，设备类型号称做主设备号。设备相对号，是用户自己规定的所用同类设备中的第几台。【主设备号被系统用来确定驱动程序（设备类型：如USB设备，硬盘设备），次设备号被驱动程序用来确定具体的设备。】二、通道：为使CPU摆脱繁忙的I/O事务，现代大、中型计算机都设置了专门处理I/O操作的机构，这就是通道。三、虚拟设备：虚拟设备是利用某种技术把独占设备改造成可由多个进程共用的设备四、虚拟分配：利用共享设备去实现独占设备的功能，从而使独占设备“感觉上”成为可共享的、快速的I/O设备。五、SPOOLing系统（定义）【SPOOLing（即外部设备联机并行操作），它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术”。】SPOOLing系统一般分为4个部分：存输入部分、取输入部分、存输出部分、取输出部分SPOOLing可使一个作业的输入/输出与其他作业的计算重叠起来进行。SPOOLing提供了非常重要的数据结构——作业池。六、缓冲的基本思想（P236）七、缓冲（定义）缓冲是两种不同速度设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。凡是数据到达和离去的速度不匹配的地方均可以采用缓冲技术。缓冲区的设置：单缓冲：适宜数据到达率与离去率相差很大的情况双缓冲：适宜信息的输入和输出速率相同（或相差不大）的情况多缓冲：为了解决阵发性I/O的速度不匹配问题，可以设立多个缓冲区八、磁盘调度算法（道数P239）先来先服务法（First-Come,First-Served，FCFS）最短寻道时间优先法（ShortestSeekTimeFirst，SSTF）扫描法（SCAN）薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂