操作系统复习提纲

操作系统复习提纲

1. 并发：是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
2. 并行：是指两个或多个事件在同一时刻发生。
3. 共享性：是指计算机系统中的各种硬、软件资源都可以为多个用户同时使用。
4. 管态：操作系统的管理程序在执行时CPU所处的状态，又称系统态。
5. 目态：用户程序在执行时CPU所处的状态，又称用户态。
6. 并发条件：当两个程序的读集与写集的交集以及写集与写集的交集都为空集时，它们可以并发执行，否则不行。
7. 并发执行特征：间断性，失去了封闭性和可再现性。
8. 虚拟性：一方面指把物理上的一个实体变成逻辑上的多个对应物，另一方面指虚拟出来的对应物只不过是用户主观上的一种错觉。
9. 进程特性：动态性、并发性、独立性、异步性、结构特性。
10. 进程与程序的区别：
    从定义上看，进程是程序处理数据的过程，而程序是一组指令的有序集合；
    进程具有动态性、并发性、独立性和异步性等，而程序不具有这些特性；
    从进程结构特性来看，他包含程序（以及数据和PCB）；
    进程和程序并非一一对应；
11. 进程的三种状态：就绪，执行，阻塞。
12. 进程互斥，指的是对某个系统资源，一个进程正在使用它，另外一个想用它的进程就必须等待，而不能同时使用 。
13. 临界区：进程中访问临界资源的那段程序代码成为临界区或临界段。
14. 临界区的使用原则：空则让进，忙则等待，等则有限，等则让权。
    空则让进：当无进程在互斥区时，任何有权使用互斥区的进程可进入。
    忙则等待：不允许两个以上的进程同时进入互斥区。
    多中择一：当没有进程在临界区，而同时有多个进程要求进入临界区，只能让其中之一进入临界区，其他进程必须等待。
    等则有限：任何进入互斥区的要求应在有限时间内得到满足。
    等则让权：当进程不能进入临界区时，应立即释放CPU，避免进程忙等待。
15. 上锁和开锁的原语
    ·上锁原语：LOCK(W)
    L1:如果 W=1 那么转向L1；
    否则 W=1
    返回
    ·开锁原语：UNLOCK(W)
    W=0;
    返回
16. 信 量基本物理含义：当信 量值大于零时表示系统中某类资源的数目；当信 量值小于零时，其绝对值为系统中因请求该类资源而被阻塞的进程数目。
17. 信 量的值的意义：
    ·正数：资源数；
    ·负数：等待资源进程数；
18. 定义在信 量S上的P（S）原语操作的算法描述为：
    （1）S减1；
    （2）若S≥0，则调用P（S）的进程返回，继续执行；
    （3）若S<0，调用者进程调用阻塞原语Block（Q），把自己插入到信 量S的阻塞队列Q中(把相应的PCB连入该信 量队列的末尾，并放弃处理机，进入等待)。
19. 定义在信 量S上的V（S）原语操作的算法描述为：
    （1）S加1；
    （2）若S>0 ，则调用V（S）的进程继续执行，返回；
    （3）若S<0 ，调用者进程调用唤醒原语Wakeup（Q）信 量S的阻塞队列Q中的队首进程移出并唤醒，返回。
20. 进程同步：指的是两个或多个进程为了合作完成同一个任务，在执行速度或某些个确定的时序点上必须相互协调。
21. 同步、互斥的区别：进程互斥是让各个进程竞争共享资源，资源的使用是各自独立的，相互之间无必然联系；进程同步时并发进程对共享资源的使用必须按照某种逻辑顺序来进行。
22. 进程通信：进程之间的信息交换称为进程通信。
23. 信箱通信方式：是指连接两进程之间的一个打开的共享文件，以文件作为缓冲传输介质，一个进程向其写入消息，另一个进程从中读取消息，好象是一个管道，消息从一头流进，从另一头流出的通信方式。
24. 死锁：两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象。
25. 产生死锁的必要条件：
    （1）互斥条件
    （2）占有并请求条件。
    （3）不可剥夺条件
    （4）循环等待条件。
26. 物理地址：内存单元的地址编 ，又称绝对地址或实地址。
27. 逻辑地址：用户程序中使用的地址，又称相对地址或虚地址。
28. 地址转换：由于用户程序中使用的是相对地址，而处理机执行程序时要按绝对地址访问内存，所以存储管理必须配合硬件进行地址转换工作，把一组相对地址转换成绝对地址，以保证处理机的正确执行。
29. 地址重定位：当一个地址装入与其地址空间不一致的存储空间中，就得要地址变换。也就是说将虚地址映射为内存地址，把这种作法叫做地址重定位
30. 静态重定位：在程序执行过程之前由装入程序完成的重定位过程。
31. 动态重定位：在程序执行过程中，由硬件地址变换机构实现重定位的过程。
32. 固定分区存储管理：把主存中可分配的用户区域预先划分成若干个连续的分区，每个连续区的大小可以相同，也可以不同。但是，一旦划分好分区之后，主存中分区的个数就固定了，且每个分区的大小也固定不变。这是一种静态分区法。
33. 可变分区存储管理：在作业要求装入主存时，根据作业需要的主存量和主存空间的使用情况决定是否可以装入该作业。
34. 三种分配算法：最先适应分配算法，最佳适应分配算法，最坏适应分配算法
35. 分页存储管理的地址转换：由硬件重定位机构实现，该地址转换机构主要由页表、页表首址寄存器、页表长度寄存器、快表和一套逻辑转换电路组成。
36. 分页系统地址转换过程的主要步骤：
    （1）由指令产生逻辑地址；
    （2）如果逻辑页 不小于页表长度寄存器的值，则产生越界中断；否则，执行步骤（3）；
    （3）由逻辑页 查快表，若成功，则读出物理块 ，转步骤（5）；否则，执行步骤（4）；
    （4）由逻辑页 查表：
    A、从相应页表目取出该页相应的物理块 ；
    B、把逻辑页 与物理块 置入快表表目中，若此时快表已满，则先按淘汰算法淘汰一个快表表目；
    （5）把物理块 与页内地址写入物理地址寄存器的相应位置得物理地址。
37. 虚拟内存：一种利用虚拟储存器来逻辑扩充物理内存的技术。
38. 快表：一组相关联寄存器，具有并行能力。用来存在当前最长访问的那些页面的页表目内容。
39. 二级页表：为节约内存，氛围二级页表结构。第一级用１ｋ个表相，每项４个字节，占４KB内存；第二级再用１０位，这样二级表组合起来即可达到１MB个表项。
40. 页面调度算法（P99）：最佳淘汰算法（OPT），先进先出淘汰算法（FIFO），最近最久未用淘汰算法（LRU）
41. 页式系统与段式系统的区别：
    （1）用户地址空间的区别 ：
    页式系统中用户地址空间——一维地址空间
    段式系统中用户地址空间——二维地址空间
    （2）分段与页面的区别
    分段 页面
    信息的逻辑划分 信息的物理划分
    段长是可变的 页的大小是固定的
    用户可见 用户不可见
    w 字段的溢出 w字段的溢出自动
    将产生越界中断 加入到页 中
42. I/O通道：是指专门用于负责输入/输出工作的处理机，是大型机必备的为CPU减负的设备。
43. I/O控制方式：程序直接控制方式、中断控制方式、DMA控制方式、通道控制方式。
44. 中断控制方式：当进程要启动某个I/O设备时，便由CPU向相应的设备控制器发出一条I/O命令，然后立即返回执行原来的任务。设备控制器便按照该命令的要求去控制I/O设备。此时，CPU和I/O设备处于并行工作状态。
45. 通道控制方式；与DAM控制方式类似，是一种以内存为中心，实现设备与内存直接交换数据的控制方式。与DAM方式相比，通道所需的CPU干预更少，而且可以做到一个通道控制多台设备，从而进一步减轻了CPU的负担。
46. 中断：是指计算机在执行期间，系统内发生了某一急需处理的事件，使得CPU暂时终止当前正在执行的程序而转区执行相应的事件处理程序，待处理完毕后再返回导刚才暂停程序的被中断处继续执行。
47. 缓冲技术：在CPU和外设之间设立缓冲区，用以暂存CPU和外设之间交换的数据，从而缓和CPU和外设速度不匹配所产生的矛盾。
48. 磁盘结构（计算题P138）
    （1）柱面 （2）磁头 （3）扇区
49. 磁盘调度算法（计算题P141）
    （1）先来先服务算法（FCFS）（2）最短寻道时间优先算法（SSTF）（3）扫描算法（SCAN）（4）循环扫描算法（CSCAN）
50. 文件结构：指文件的组织形式，有两种，一是逻辑结构，另一个是物理结构
51. 文件逻辑结构：从用户角度看到的文件信息的组织形式。
52. 文件物理结构：从系统角度看到的文件信息的组织形式。
53. 文件存取方式：文件存取方式是操作系统提供给用户程序使用文件的技术和手段，是信息的逻辑结构与其物理结构之间的的借接口。文件的存取结构主要有三种：顺序存取，随机存取，按键存取。
54. 顺序存取：对文件中的信息只能按逻辑顺序进行读写的存取方式。
55. 随机存取：能以任意次序快速读写文件某个字节或记录的存取方式。
56. 按键存取：按键存取是基于索引文件的按键存取方式。
57. 文件结构与文件存取方式的联系：一个文件适于采用哪种存取方式与文件的逻辑结构、物理结构以及文件的存储介质的性质等有关。