期末复习之计算机操作系统

基本内容

1.选择题20分
2.填空题15分
3.简答题25分
4.综合题40分

第一章

操作系统概念

操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。

串行/并行/并发的区别

串行即为顺序执行；
并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；
并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

操作系统的发展过程

• 单道批处理系统
  
  • 自动性：自动逐个运行
  • 顺序性：顺序地进入内存
  • 单道性：内存中仅有一道程序运行
• 多道批处理系统
  
  • 资源利用率高
  • 系统吞吐量大
  • 平均周转时间长
  • 无交互能力
• 分时系统
  
  • 多路性：允许一台主机上同时联接多台联机终端
  • 独立性：每个用户各独占一个终端，彼此独立操作，互不干扰
  • 及时性：用户的请求能在很短的时间内获得相应
  • 交互性：用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话
• 实时系统
  
  • 多路性
  • 独立性
  • 及时性
  • 交互性
  • 可靠性

第二章

进程的基本概念

进程是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。

进程的三种基本状态

• 就绪状态：已分配到除CPU以外的所有必要资源，只需再获得CPU计科立即执行的进程状态称为就绪状态。
• 执行状态：进程已获得CPU，其程序正在执行
• 阻塞状态：正在执行的状态由于发生某事件而无法继续执行时，便放弃处理机而处于暂停状态，称为阻塞状态。

进程转换图

自己画去

进程同步问题

待续

第三章

处理器调度的层次（发生在什么地方 产生什么结果）

• 高级调度
  称为作业调度或长程调度，主要功能是根据某种算法，把外存上处于后背队列中的那些作业调入内存。
  调度的对象是作业。

• 中级调度
  为了提高内存利用率和系统吞吐量，将暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存资源，调至外存等待，此时的进程状态称为挂起状态，当这些进程又具备运行条件切内存又稍有空闲时，终极调度来决定将外存上的就绪进程重新调入内存。

• 低级调度
  称为进程调度或短程调度，所调度的对象是进程。
  三种功能：
  
  • 保存处理机的现场信息
  • 按照某种算法选取进程
  • 把处理器分配给进程

调度算法

自己做题去

死锁相关

多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，他们都将无法在推进。

产生死锁的原因和必要条件

原因：

• 竞争资源
  
  • 竞争非剥夺性资源：两个进程都在等待对方释放出自己所需的资源
  • 竞争临时性资源：一和进程产生，被另一进程使用一短暂时间后便无用的资源，也可能引起死锁。
• 进程间推进顺序非法

必要条件：

• 互斥条件：进程对所分配到的资源进行排他性使用，即在一段时间内某资源只能由一个进程占用。
• 请求和保持条件：指进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求而该资源又已被占有
• 不剥夺条件：进程已获得的资源在未使用完之前不能被剥夺
• 环路等待条件：发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，在彼此循环等待。

预防死锁

银行家算法

第五章

I/O设备类型

• 按使用特性分类
  
  • 存储设备
  • 输入输出设备：输入设备、输出设备和交互式设备
• 按传输速率分类
  
  • 低速设备：键盘、鼠标、语音的输入输出设备等
  • 中速设备：打印机等
  • 高速设备 ：磁带机、磁盘机、钢盘机等
• 按信息交换的单位分类
  
  • 块设备：用于存储信息，每个信息的存储总是以数据块为单位，属于有结构设备。典型的是磁盘，基本特征是传输速率较高，另一特征是可寻址。
  • 字符设备：用于数据的输入和输出。基本单位是字符。属于无结构类型设备。基本特征是传输速率较低，另一特征是不可寻址。
• 按设备的共享属性分类
  
  • 独占设备：一段时间内值允许一个用户（进程）访问的设备，即临界资源。
  • 共享设备：一段时间内允许多个进程同时访问的设备，共享设备必须是可寻址和可随机访问的设备，如磁盘。
  • 虚拟设备：通过虚拟技术将一台独占设备间换位若干台逻辑设备。

设备分配