操作系统重点 - 图文

简答

第三章进程管理(小概念)

1.进程和程序的区别:

? 进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合,属于静态的文本概念；进程是

程序的一次执行。

? 进程是并发的，会相互制约，程序是顺序的。

? 进程是暂时的，程序的永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。 ? 进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。 ? 进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一

个进程可包括多个程序。 2.进程控制块PCB:

? 描述信息(进程名或进程标识号、用户名或用户标识号、家族关系)

? 控制信息（进程当前状态、进程优先级、程序开始地址、各种计时信息、通信信息） ? 资源管理信息

1) 占用内存大小及其管理用数据结构指针 2) 对换或覆盖用的有关信息 3) 共享程序的大小及起始地址

4) I/O设备号，传送的数据的长度，缓冲区地址，缓冲区长度以及所用设备的有关数据

结构指针

5) 指向文件系统的指针及有关标识 ? CPU现场保护结构 3.产生死锁的必要条件：（大概念）综合ppt（银行家算法）

互斥条件、不可剥夺条件、部分分配、环路条件。破环其中的一个条件，死锁就可以解除。 4．死锁预防：

? 打破资源的互斥和不可剥夺这两个条件 ? 打破资源的部分分配条件

5.进程通信的实例—管道：（基本概念）

是一种共享文件模式，基于文件系统，连接于两个进程之间，以先进先出的方式实现消息的单向传送。 注意：

（1）通过系统调用write()和read()进行管道的读写。 （2）进程间要进行双向通信，通常需要定义两个管道。

（3）只适用于父子进程之间的通信。管道能够把信息从一个进程的地址空间拷贝到另一个进程的地址空间。

第四章处理机调度

1.在多道程序系统中，一个作业从提交到执行，通常都要经历多级调度

（1）如高级调度、低级调度、中级调度以及I／O调度等系统的运行性能在很大程度上取决

于调度。 高级调度：主要用于批处理系统。其设计目标是最大限度地发挥各种资源的利用率和保持系统内各种活动的充分并行

低级调度：又称进程调度或短程调度，其主要功能是按照某种原则将处理机分配给就绪进程。执行低级调度功能的程序称为进程调度程序，由它实现处理机在进程间的转换。它必须常驻主存，是操作系统内核的主要部分。

中级调度：中级调度又称中程调度(Medium-Term Scheduling) 引入中级调度的主要目的，是为了提高内存利用率和系统吞吐量。 调度类型 进程调度 中程调度 作业调度 （2）如吞吐量的大小、周转时间的长短、响应的及时性等调度是多道系统的关键

运行频率 高 中等 低 运行时间 短 较短 长 算法复杂性 低 中等 高 2.作业（JOB）是用户在一次算题过程中或一次事务处理中，要求计算机系统所做的工作的集合。（小概念）

（1）作业是比进程更广泛的概念，不仅包含了通常的程序和数据，而且还配有一份作业说明书，系统根据作业说明书对程序运行进行控制。在批处理系统中，以作业为单位从外存调入内存

（2）用户为了让计算机完成某个特定任务，首先编写成源程序，然后提交给计算机通过编译或汇编、连接、装配、运行等步骤，最终由计算机送出用户所需要的运行结果。从计算机管理的角度看，上述一系列的由计算机执行的任务的集合就是作业。

3．多级反馈队列调度算法：

不必事先知道各进程所需执行时间，可满足各种进程需要，是目前被公认较好的调度算法。

? 设置多个就绪队列，每个队列赋予不同的优先级。队列按FCFS原则排列 ? 各队列时间片不同

? 当一个新进程进入内存后，首先放在第一队列尾，按FCFS原则调度；如果该时间片

内未结束，转入第二队队列尾；直到最后的第N队列，在第N队列采取按时间片轮转方式调度

? 仅当第I队列空闲时，才调度第i+1队列

? 如有新进程进入优先级较高的队列，则剥夺CPU执行新进程，旧进程放入原队列尾

第五章存储系统

1. 地址变换：

静态地址重定位：是在虚拟空间程序执行之前由装配程序完成地址映射工作。（一口气换完）

动态地址重定位：在程序执行过程中，在CPU访问内存之前，将要访问的程序或数据地址转换成内存地址。 静态重定位的优点：

（1）不需要硬件的支持，使用静态重定位方法进行地址变化无法实现虚拟存储器。

（2）必须占用连续的内存空间，这就难以做到程序和数据的共享。

动态重定位的优点：

（1） 可以对内存进行非连续分配。显然对于同一进程的各分散程序段，只要把各程序段

在内存中的首地址统一存放在不同的BR中，就可以由地址变换机构变换得到正确的内存地址。

（2） 动态动态重定位提供了实现虚拟存储器的基础。因为动态重定位不要求在作业执行

前为所有程序分配内存，也就是说，可以部分地，动态地分配内存。从而，可以在动态重定位的基础上，在执行期间采用请求方式为那些不在内存中的程序段分配内存，以达到内存扩充的目的。

（3） 有利于程序段的共享。 2. 覆盖技术:

一个程序并不需要一开始就把它的全部指令和数据都装入内存后再执行。单CPU系统中，每一时刻事实上只能执行一条指令。可以把程序划分为若干个功能上相对独立的程序段，按照程序的逻辑结构让那些不会同时执行的程序段共享同一块内存区。通常，这些程序段都被保存在外存中，当有关程序段的先头程序段已经执行结束后，再把后续程序段调入内存覆盖前面的程序段。这使得用户看来，好像内存扩大了，从而达到了内存扩充的目的。

3. Belady现象：（是非题）P121 5.24

在分页式虚拟存储器管理中，发生缺页时的置换算法采用FIFO（先进先出）算法时，出现分配的页面数增多但缺页率反而提高的异常现象。 另外：不是页面数越多缺页越少的。

4.内存的分配与回收

为了有效合理地利用内存，设计内存的分配和回收方法时，必须考虑和确定以下几种策略和数据结构：

(1) 分配结构：登记内存使用情况，供分配程序使用的表格与链表。例如内存空闲区表、空闲区队列等。

(2) 放置策略：确定调入内存的程序和数据在内存中的位置。这是一种选择内存空闲区的策略。

(3)交换策略：在需要将某个程序段和数据调入内存时，如果内存中没有足够的空闲区，由交换策略来确定把内存中的哪些程序段和数据段调出内存，以便腾出足够的空间。

(4)调入策略：外存中的程序段和数据段什么时间按什么样的控制方式进入内存。调入策略与5.1.3节中所述内外存数据流动控制方式有关。

(5) 回收策略：回收策略包括二点，一是回收的时机，二是对所回收的内存空闲区和已存在的内存空闲区的调整。

5.地址变换