操作系统期末考试知识点整理

操作系统期末考试知识点整理操作系统的基本特征并发（最重要特征）共享虚拟异步操作系统的主要功能处理机管理功能存储器管理功能设备管理功能文件管理功能进程的五个特征1)结构特征2)动态性3)并发性4)独立性5)异步性进程同步的两种形式的制约关系：间接相互制约关系、直接相互制约关系进程同步机制应遵循的准则(掌握空闲让进忙则等待有限等待让权等待三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N(N0)个单元的缓冲区。P1每次用put()将一个正整数送入缓冲区的一个单元中，P2每次用getodd()从缓冲区中取出一个奇数，P3每次用geteven()从缓冲区中取出一个偶数。试用信号量机制实现这三个进程的互斥与同步活动，用伪代码实现。Semaphoreempty=N,mutex=1,s1=s2=0;p1(){p(empty);p(mutex);put();if(是奇数)thenv(s1);elsev(s2);v(mutex);}p2(){p(s1);p(mutex);getodd();v(mutex);v(empty);}p3(){p(s2);p(mutex);geteven();v(mutex);v(empty);}临界区：进程中访问临界资源的那段程序代码称为临界区或临界段。线程与进程的比较（掌握）①拥有资源方面：进程是拥有资源的一个独立单位，它可以拥有自己的资源；而线程几乎不拥有系统资源，仅共享隶属与进程的资源，故称之为轻型实体。2、可调度性：以进程为单位进行处理机切换和调度时，处理机切换时间长，资源利用率降低；以线程为单位进行处理机切换和调度时，由于不发生资源变化，特别是地址空间的变化，处理机切换时间较短，从而处理机效率较高③并发性：在引入线程的操作系统，不仅进程之间可以并发执行，而且线程之间也可并发执行，从而能更有效地利用系统资源，提高系统的吞吐量。④系统开销：进程创建、撤销和切换开销很大；而线程很小。⑤系统感知：进程的调度、同步等由OS内核完成；而线程的控制既可以由OS内核进行，也可以由用户控制。两个进程为竞争资源将处于无休止的等待状态，这就是死锁。产生死锁的必要条件互斥条件不剥夺条件请求和保持条件环路等待条件处理死锁的基本方法1.预防死锁避免死锁检测死锁解除死锁2.死锁定理：S为死锁状态的充要条件是状态的资源分配图是不可完全简化的。首次适应算法FF：空闲分区按地址递增成链表循环首次适应算法：③最佳适应算法：空闲链表按照空间由小到大排列，每次从链首为作业找一个大小最合适的分区分配。最坏适应算法：按空闲分区容量由大到小排序，每次取第一分区分页和分段的比较（重要！）相同点：离散分配方式；不同点如下：段是依据程序的逻辑结构划分的，页是按线性地址空间顺序分割的；分段中程序地址空间是二维的，分页中程序地址空间是一维的；段是面向用户的（用户决定），页对用户是透明的；段长由用户决定，且各段的大小一般不相等（最大长度限制）；页面长是由系统决定的，各页的长度必须相等；段的共享比页的共享更容易；I/O软件的层次结构用户层i/o软件，设备独立性软件，设备驱动程序，中断处理程序I/O设备的控制方式使用轮询的可编程I/O方式使用中断的可编程I/O方式直接存储器访问方式I/O通道控制方式引入缓冲技术的主要原因为：①缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾：高速率的CPU和低速率的I/O设备进行数据交换，只有在引入缓冲区的前提下才能异步按照各自的速度工作；②减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制：例如远程通信过程中，如果使用1位、8位和2个8位作为缓冲区，可以减少CPU的中断次数，并延长相应中断的时间。③提高CPU和I/O设备之间的并行性，提高系统资源的利用率。文件的两种文件结构文件的逻辑结构文件的物理结构3.文件的分类（1）以文件的用途分类：系统文件库文件用户文件（2）按文件的操作保护分类：只读文件读写文件只执行文件：（3）按文件的性质分类：普通文件目录文件特别文件：实现“按名存取”。提高对目录的检索速度。文件共享。允许文件重名提高了检索目录的速度。(2)在不同的用户目录中，可以使用相同的文件名。(3)不同用户可使用不同的文件名来访问系统中的同一个共享文件三种外存分配方式连续分配组织结构链接分配索引分配