计算机操作系统复习重点1
计算机操作系统复习重点1 第一章 (什么是操作系统:所谓操作系统就是能有效地管理计算机系统中的 各种硬件 软件资源、合理的组织计算机的工作流程,从而为程序员 操作员和各类用户创造良好的工作环境的系统软件。操作系统基本特 性:并发性(最主要特征),共享性,虚拟性,异步性。) 1. 操作系统的定义 操作系统是一个大型的程序系统,它负责计算机的全部软、硬资源 的分配、调度工作,控制和协调并发活动,实现信息的存取和保护。 它提供用户接口,使用户获得良好的工作环境。操作系统使整个计算 机系统实现了高效率、高度自动化、高利用率和高可靠性。 2. 操作系统的目标 1. 方便性 2. 有效性 3. 可扩充性 4. 开放性 3. 操作系统的作用 1,OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 2, OS作为计算机系统资源的管理者 3. OS实现了对计算机资源的抽象 4. 操作系统的功能: (1)处理机管理:对中央处理机进行使用和分配的管理(2)存储管理: 用某种数据结构t记录主存的使用情况,按照一定的策略对存储器进 行分配和保护(3)文件管理:对文件的存放、检索、更新、共享和保护 进行管理,为用户提供方便有效的文件使用方法.(4)设备管理:管理 各类外围设备,包括中断处理,输入输出程序设计,设备的驱动,外 围设备的分配(5)作业管理::为用户提供〃作业控制语言〃〃命令语言“, 按一定策略对作业进行调度,控制. 5O操作系统的发展过程 1无操作系统计算机系统 .2单道批处理系统 .3多道批处理系统 .4分时系统 .5实时系统 6.操作系统的基本特性 1 并发(Concurrence) 2 共享(Sharing) 3 虚拟(Virtual) 4 异步性(Asynchronism) 第二章 1. 进程和程序的区别? a进程是动态的,程序是静态的:程序是有序代码的集合;进程 是程序的执行。通常进程不可在计算机之间迁移;而程序通常对应着 文件、静态和可以复制。 b进程是暂时的,程序是永久的:进程是一个状态变化的过程, 是有一定生命期的;而程序可以作为一种软件资料长久保存。 c进程与程序的组成不同:进程是由程序和数据、进程控制块三 部分组成的。 d进程与程序的对应关系:同一程序同时运行于若干个数据集合 上,它将属于若干个不同的进程。也就是说同一程序可以对应多个进 程;一个进程的执行也可以涉及到一个或几个程序(调用)。 2. 进程的特征: 结构特征:由程序段、数据段、进程控制块三部分组成(进程实 体); 动态性:进程的实质是程序的一次执行过程; 并发性:多个进程可同存于内存中,能在一段时间内同时运行; 独立性:独立运行的基本单位,独立获得资源和调度的基本单位; 异步性:各进程按各自独立的不可预知的速度向前推进。 3. 进程的三种(基本)状态是: 1) 就绪状态:进程已获得除CPU以外的所有必要资源,只要得到 CPU,便可立即执行。 2)执行状态:进程已得到CPU,其程序正在CPU上执行。 3)阻塞状态:正在执行的进程因某种事件(如I/O请求)的发生而 暂时无法继续执行,只有等相应事件完成后,才能去竞争CPUo 4)挂起状态 5)创建状态和终止状态 4. 进程和线程的区别? a. 在引入线程的OS中,把线程作为调度和分派的基本单位,而把 进程作为资源拥有的基本单位; b. 在引入线程的OS中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个 进程中的多个线程之间,亦可并发执行,因而使OS具有更好的并发 性; c. 进程始终是拥有资源的一个独立单位,线程自己不拥有系统资 源,但它可以访问其隶属进程的资源; d. 在创建,撤消和切换进程方面,进程的开销远远大于线程的开 销. 5. 试说明PCB的作用,为什么说PCB是进程存在的惟一标志? 答:PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据 结构。作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一 个能独立运行的基本单位,成为能与其它进程并发执行的进程。OS 是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 同步机构应遵循的基本准则是:空闲让进、忙则等待、有限等待、让 权等待原因:为实现进程互斥进入自己的临界区 第三章 1. 何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么? a. 死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力作 用,这些进程都将永远不能再向前推进; b. 竞争资源(不可剥夺性、临时性) 当系统中供多个进程共享的资源不足时,将引起进程对资源 的竞争而产生死锁。 进程推进顺序不合理 进程在运行过程中具有异步性特征,如果它们之间的请求和释 放资源的顺序不当,也同样会导致进程产生死锁。 C.互斥条件:涉及的资源是非共享的。 请求和保持条件:进程在等待一新资源时继续占有已分配的资源。 不剥夺条件:不能强行剥夺进程拥有的资源。 环路等待条件:存在一种进程的循环链,链中的每一个进程已获 得的资源同时被链中的下一个进程所请求。 2. 处理死锁的基本方法 1)预防死锁: 2)避免死锁 3)检测死锁 4)解除死锁 其中,预防死锁是最容易实现的; c. 避免死锁使资源的利用率最高. 3请详细说明可通过哪些途径预防死锁? a. 挨弃〃请求和保持〃条件,就是如果系统有足够的资源,便一次 性地把进程所需的所有资源分配给它; b. 挨弃〃不剥夺〃条件,就是已经保持了资源的进程,当它提出新 的资源请求而不能立即得到满足时,必须释放它已经保持的所有资 源,待以后需要时再重新申请; c. 挨弃〃环路等待〃条件,就是将所有资源按类型排序标号,所有 进程对资源的请求必须严格按序号递增的次序提出. 4. 调度算法(根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法): FCFS:先来先服务算法,既可用于作业调度也可用于进程调度,有利 于长作业,不利于短作业,带权周转时间=T/Ts; SJ(p)F:短作业(进程)优先调度算法,可分别用于作业调度和进程 调度,有效降低作业平均等待时间,提高系统吞吐量;对长作业不利, 未考虑作业的紧迫程度,不一定真正做到短作业优先调度; FPF:最高优先权优先调度算法,优先权二(等待时间+要求服务时间) /要求服务时间;非抢占式优先权算法主要用于批处理系统中,也可 用于实时性要求不严的实时系统中;抢占式优先权算法常用于要求比 较严格的实时系统中;确定优先权依据三个方面:进程类型,进程对 资源的需求,用户要求 RR:基于时间片的轮转调度算法:时间片大小的确定方法:略大于一 次典型的交互所需要的时间,考虑三个因素:系统对相应时间的要求、 就绪队列中进程的数目和系统的处理能力。 第四章 1. 分页和分段有何区别? a. 分页和分段都采用离散分配的方式,且都要通过地址映射机构 来实现地址变换,这是它们的共同点; b. 对于它们的不同点有三,第一,从功能上看,页是信息的物理 单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外零头,提高内存 的利用率,即满足系统管理的需要,而不是用户的需要;而段是信息 的逻辑单位,它含有一