操作系统期末考试-考研-必考重点(个人总结)

共分2部分：Part1 , Part2

其中，Part1为基础部分，共占65分，包括：

选择 2’*15 判断 2’*10 大题 7’+8’

内容为考研大纲上的85%---90% Part2为考研题型，占35分，与每年考研试卷中操作系统部分所占的题型、分数、数目完全一致（选择+2道大题） 整张试卷，大题四道：

1、P、V操作（若为前驱图，信号量必定<=3） 2、作业调度

3、死锁 银行家算法

4、可变分区的3种方法（最先、最佳、最坏适应） 5、地址映射（页式、段页式）

6、内存置换（FIFO、OPT、LRU、时钟）、命中率 7、磁盘调度算法（最基本的电梯调度、先来先到、单向扫描）

8、索引结构、会画图（连续、链接、索引、I结点） 9、磁盘的空间管理（给一个位图，转换物理块号）其中,Part1

的两道大题出自4、5、6、8

Part2的两道大题出自1、2、3、7、9

第二章 进程管理 1

本章要点

基础：进程描述及控制 策略：进程调度 实现：互斥与同步

避免：死锁与饥饿 解决：几个经典问题 关于：进程通信 2

2.1 进程的引入 3

程序顺序执行

程序：源代码程序、目标程序和可执行程序

程序执行：编辑、编译、链接、执行

程序的结构：顺序结构、分支结构和循环结构 4

程序顺序执行

程序顺序执行的特征：顺序性、封闭性、可再现性 5

程序并发执行

多道程序设计技术：多个程序并发执行

程序并发执行时的特征：间断性、非封闭性、不可再现性 6

程序并发执行引发的问题 协调各程序的执行顺序

例如，当输入的数据还未全部输入内存时，计算必须等待

多个执行程序共享系统资源，程序之间可能会相互影响，甚至影响输出结果 选择哪些、多少个程序进入内存执行？ 内存中的执行程序谁先执行，谁后执行？ 内存如何有效分配？ 7

进程的概念

定义：可并发执行的程序，在一个数据集合上的运行过程。 申请/拥有资源∽调度（线程）

程序：静态概念，是指令和数据的集合，可长期存储 进程与程序对应关系：

- 一个程序可以对应一个进程或多个进程 - 一个进程可以对应一个程序，或者一段程序 8

进程的特征 动态性 并发性

独立性 异步性 9

引入进程带来的问题

增加了空间开销：为进程建立数据结构

额外的时间开销：管理和协调、跟踪、填写和更新有关数据结构、切换进程、保护现场 更难控制：

- 协调多个进程竞争和共享资源如何预防 - 解决多个进程因为竞争资源而出现故障 处理机的竞争尤为突出 10

进程的结构

组成（进程映像）: 程序、数据集合、进程控制块PCB (Process Control Block )

PCB是进程存在的唯一标志。创建进程时，创建PCB；进程结束时，系统将撤消其PCB。 11 PCB

进程标识信息：进程的内部和外部标识符

处理机状态信息：通用寄存器值、指令计数器值、程序状态字PSW值、用户栈指针值 进程调度信息：进程状态、进程优先权、进程调度的其它信息

其它信息：程序及数据地址、进程同步和通讯机制、资源清单、链接指针 12

PCB的组织方式之一 -- 单一队列

所有进程的PCB通过链表组织成为一个单一队列。适用于进程数目不多的系统。如，Windows操作系统。 13

PCB的组织方式之二 --表格结构

PCB按进程状态不同，组织成不同的表格：就绪进程表、执行进程表（多机系统中）及阻塞进程表

系统分别记载各PCB表的起始地址 14

PCB的表格结构 15

PCB的组织方式之三 --多级队列

PCB按进程状态不同用链接指针组成不同队列：就绪进程队列、阻塞进程队列（可按阻塞原因不同，分别组织）

系统分别记载各PCB链表的起始地址 16

PCB多级队列 17

2.2 进程的状态 18

进程执行轨迹

进程的轨迹：进程执行的指令序列，用以观察处理机的执行过程。

例，假设内存中有3个进程A、B、C，他们的程序代码已全部装入内存。若A、B两进程需要执行12条指令，C进程需要执行4条指令，且C进程执行到第4条指令处必须等待I/O 19 20

假设分派程序分派处理机需要依次执行指令序列：s+0,s+1,?,s+5

进程A的执行轨迹为a+0,a+1,a+2,a+3,?

进程B的执行轨迹为b+0,b+1,b+2,b+3,?

进程C的执行轨迹为c+0,c+1,c+2,c+3,当它执行到c+3指令时遇到了I/O指令，需要释放处理机，进行输入/输出操作 21

29 s+0 30 s+1 31 s+2 32 s+3 33 s+4 34 s+5 1 a+0 2 a+1 a+2 a+3 a+4 a+5 35 a+6 36 a+7 37 a+8 38 a+9 39 a+10 40 a+11 7 s+0 8 s+1 9 s+2 10 s+3 11 s+4 12 s+5 13 b+0 14 b+1