第一章★1.作業系統的概念：通常把作業系統定義為用以控制和管理計算機系統資源方便使用者使用的程式和資料結構的集合。
★2.作業系統的基本型別：批處理作業系統、分時作業系統、實時作業系統、個人計算機作業系統、網路作業系統、分布式作業系統。
①批處理作業系統
特點：使用者離線使用計算機
成批處理
多道程式執行
優點：由於系統資源為多個作業所共享，其工作方式是作業之間自動排程執行。並在執行過程中使用者不干預自己的作業，從而大大提高了系統資源的利用率和作業吞吐量。
缺點：無互動性，使用者一旦提交作業就失去了對其執行的控制能力；而且是批處理的，作業周轉時間長，使用者使用不方便。
批處理系統中作業處理及狀態
②分時作業系統(time sharing os)
分時作業系統是乙個聯機的多使用者互動式的作業系統，如unix是多使用者分時作業系統。
分時計算機系統：由於中斷技術的使用，使得一台計算機能連線多個使用者終端，使用者可通過各自的終端使用和控制計算機，我們把一台計算機連線多個終端的計算機系統稱為分時計算機系統，或稱分時系統。
分時技術：把處理機的響應時間分成若於個大小相等（或不相等）的時間單位，稱為時間片（如100毫秒），每個終端使用者獲得cpu，就等於獲得乙個時間片，該使用者程式開始執行，當時間片到（用完），使用者程式暫停執行，等待下一次執行。
特點：人機互動性好：在除錯和執行程式時由使用者自己操作。
共享主機：多個使用者同時使用。
使用者獨立性：對每個使用者而言好象獨佔主機。
③實時作業系統(real-time os)
實時作業系統是一種聯機的作業系統，對外部的請求，實時作業系統能夠在規定的時間內處理完畢。
特點：有限等待時間
有限響應時間
使用者控制
可靠性高
系統出錯處理能力強
設計實時作業系統要考慮的一些因素：
（1）實時時鐘管理
（2）連續的人—機對話
（3）過載
(4) 高度可靠性和安全性需要採取冗餘措施。
★3．作業系統的功能
處理機管理、儲存管理（記憶體分配、儲存保護、記憶體擴充）、裝置管理（通道、控制器、輸入輸出裝置的分配與管理，裝置獨立性）、資訊管理（檔案系統管理）、使用者介面（程式一級的介面、作業一級的介面）。
★5.多道批處理系統
特點 多道：記憶體中同時存放幾個作業；
巨集觀上並行執行：都處於執行狀態，但都未執行完；
微觀上序列執行：各作業交替使用cpu；
優點： 資源利用率高：cpu和記憶體利用率較高；
作業吞吐量大：單位時間內完成的工作總量大；
缺點： 使用者互動性差：整個作業完成後或中間出錯時，才與使用者互動，不利於除錯和修改；
作業平均周轉時間長：短作業的周轉時間顯著增長；
多道程式系統中，要解決的問題：同步互斥、記憶體不夠、使用效率、記憶體保護
2.1程序的特徵：1.結構特徵2.動態性3.併發性4.獨立性5.非同步性。
2.2程序的概念：程序是程序實體的執行過程，是系統進行資源分配和排程的乙個獨立單位。
程序的狀態：基本狀態1.就緒狀態2.
執行狀態3.阻塞狀態。掛起狀態，建立狀態和終止狀態。
2.4程序通訊型別:1.共享儲存器系統2.訊息傳遞系統 3.管道通訊4.基於共享資料結構的通訊方式5.基於共享儲存區德通訊方式
2.5執行緒與程序的區別：程序是程序實體的執行過程，是系統進行資源分配和排程的乙個獨立單位。
執行緒是比程序更小的單位。通常在乙個程序中可以包含若干個執行緒，他們可以利用程序所擁有的資源。os中把程序作為分配資源的基本單位，而把執行緒作為獨立執行和獨立排程的基本單位。
●程序和程式的比較：
1 動態性是程序最基本的特性，表現為由建立而產生，由排程而執行，因得不到資源而暫停執行，由撤銷而消亡。程序有一定的生命期，而程式只是一組有序的指令集合，是靜態實體。
2 併發性是程序的重要特徵，同時也是os 的重要特徵。引入程序的目的正是為了使其程式能和其它程序的程式併發執行，而程式是不能併發執行的。
3 獨立性是指程序實體是乙個能獨立執行的基本單位，也是系統中獨立獲得資源和獨立排程的基本單位。對於未建立任何程序的程式，不能作為獨立單位參加執行。
★執行緒的屬性：
1 輕型實體；
2 獨立排程和分派的基本單位；
3 可併發執行；
4 共享程序資源。
9.死鎖問題
死鎖：指個併發程序彼此互相等待對方所擁有的資源，且這些併發程序在得到對方的資源之前不會釋放自己所擁有的資源。從而造成大家都想得到資源而又得不到資源，個併發程序不能繼續向前推進的狀態。
★死鎖的起因：根本原因在於系統提供的資源個數少於併發程序所要求的該類資源數。
★產生死鎖有四個必要條件：
（1）互斥條件。併發程序所要求和占有的資源是不能同時被兩個以上程序使用或操作的，程序對他所需要的資源進行排他性控制。
（2）不剝奪條件。程序所獲得的資源在未使用完畢之前，不能被其它程序強行剝奪，而只能由獲得該資源的程序自己釋放。
（3）部分分配。程序每次申請它所需要的一部分資源，在等待新資源的同時，繼續占用已分配的資源。
（4）環路等待條件。存在一種程序迴圈鏈，鏈中每乙個程序已獲得的資源同時被下乙個程序所請求。
只要有乙個條件不滿足，死鎖就可解除。
預防死鎖
1．破壞「請求與保持條件」 每個程序在執行之前，必須預先提出自己所要使用的全部資源，排程程式在該程序所需要的資源末得到滿足之前，不讓它們投入執行，並且當資源一旦分配給某個程序之後，那麼在該程序的整個執行期間相應資源一直被它占有，這就破壞了產生死鎖的部分分配條件。
2．破壞環路條件對系統提供的每一項資源，由系統設計者將它們按型別進行線性排隊，並賦予不同的序號。
3．資源受控動態分配為了避免死鎖發生，作業系統必須根據預先掌握的關於資源用法的資訊控制資源分配，使得共同進展路徑的下一步不致於進入危險區，即只要有產生死鎖的可能性，就避免把一種資源分配給乙個程序。
死鎖的檢測和恢復
1．資源剝奪法
（1）還原演算法。即恢復計算結果和狀態。
（2）建立檢查點主要是用來恢復分配前的狀態。
2．撤消程序法
按一定的順序中止程序序列，直至已釋放到有足夠的資源來完成剩下的資源為止。
5.銀行家演算法:某系統中有10臺印表機，有三個程序p1 p2 p3分別需要8臺 7臺 4台若p1 p2，p3已申請到4臺，2臺和2臺。
試問：按銀行家演算法能安全分配嗎? 答:
申請後系統把2台機分配給p3，p3完成後釋放所有的資源4，再分配給p1，p1完成後釋放8，再分配給p2 安全狀態:指體統能按著某種程序順序(p1,p2,...pu)來為每個程序pi分配其所需資源,知道滿足每個程序對資源的最大需求,是每個程序都可順利的完成
8.臨界區: 不論是硬體臨界資源還是軟體臨界資源，多個程序必須互斥地對它進行訪問，人們把每個程序中訪問臨界資源的那段**稱為臨界區。
臨界資源：是指每次允許乙個程序訪問的資源，硬體：印表機，磁帶機；軟體：訊息緩衝列隊，變數，陣列，緩衝區。
4.2分頁和分段的主要區別：a分頁和分段都採用離散分配的方式,且都要通過抵制對映機構來實現位址變換,這是他們的共同點,b對於他們的不同點有三,第一：
從功能上頁是資訊的物理單位,分頁是實現離散分配方式,以消減記憶體的外零頭提高記憶體的利用率,即滿足系統管理的需要而不是使用者的需要,而段式資訊的邏輯單位,他含有一組其意義相對完整的資訊,目的是為了能更好的滿足使用者的需要；第二：頁的大小固定且由系統確定,而段的長度卻不固定,決定於使用者所編寫的程式；第三：分頁的作業位址空間是一維的,而分段的作業位址空間是二維的.
5.1dma控制方式
特點：（1）資料傳輸的基本單位是資料塊，即在cpu與i/o裝置之間，每次傳送至少乙個資料塊；
（2）所傳送的資料是從裝置直接送入記憶體的 ，或者相反；
（3）僅在傳送乙個或者多個資料塊的開始和結束時，才需要cpu干預，整塊資料的傳送是在控制器的控制下完成的。
組成：dma控制器由三部分組成：主機與dma控制器的介面；dma控制器與塊裝置的介面；i/o控制邏輯。
■spooling系統的組成：
spooling系統由輸入井和輸出井、輸入緩衝區和輸出緩衝區、輸入程序 spi和輸出程序spo三部分組成。
spooling系統的特點：（1）提高了i/o裝置的速度（2）將獨佔裝置改造為共享裝置（3）實現了虛擬裝置功能。
計算機作業系統
三 簡答題 1 程序管理 程序與程式的關係 1 程序是程式的一次執行。2 進城是乙個程式及其資料在處理機上順序執行時所發生的活動。3 程序是程式在乙個資料集合上執行的過程，它是系統進行資源分配和排程的乙個獨立單位。程序的狀態及其特徵 就緒狀態 當程序已分配到除cpu意外的所有必要資源後只要在獲得cp...
計算機作業系統總結
排程方式 排程方式有分頁式 分段式 段頁式3種。頁式排程是將邏輯和實體地址空間都分成固定大小的頁。主存按頁順序編號，而每個獨立編址的程式空間有自己的頁號順序，通過排程輔存中程式的各頁可以離散裝入主存中不同的頁面位置，並可據表一一對應檢索。頁式排程的優點是頁內零頭小，頁表對程式設計師來說是透明的，位址...
計算機作業系統複習
1.作業系統的定義 根據馮 諾依曼的思想，將運算部件 記憶體 輸入和輸出部件等裝置安裝在計算機的主機板上，通過邏輯連線構成計算機硬體系統，要使這些部件能夠充分發揮其效能，盡可能地按人們預期的目的和要求來執行各類程式，就需要一套管理硬體和組織程式有序執行的程式，則這套程式就稱為作業系統。2.作業系統的...