作業系統複習提綱

2023-01-09 02:15:03 字數 3537 閱讀 6505

第一章1. 作業系統主要功能:四大管理功能,處理器管理(4個)、儲存器管理(4)、裝置管理(3個)、檔案管理(4)、使用者介面(3),每種管理功能包括哪些功能。

處理器管理:程序控制,程序同步,程序通訊,排程;

儲存器管理:記憶體分配,記憶體保護,位址對映,記憶體擴充;

裝置管理:緩衝管理,裝置分配,裝置處理;

檔案管理:檔案儲存空間的管理,目錄管理,檔案的讀寫管理和保護;

使用者介面:聯機使用者介面,離線使用者介面,圖形使用者介面;

作業系統的設計目標:4個,有效性、方便性、可擴充性、開放性

//作業系統的作用:3個方面,發展動力:4個

2. 什麼是作業系統(突出是資源管理者:管理所有軟硬體資源)

作業系統是配置在計算機硬體上的第一層軟體,是對硬體系統的首次擴充。

批處理系統、分時系統、實時系統的基本特徵:了解,發揮

單道批處理系統:自動性,順序性,單道性;

分時系統:多路性,獨立性,及時性,互動性;

實時系統:多路性,獨立性,及時性,互動性,可靠性;

os基本特性:併發、共享、非同步、虛擬

3. 處理器執行態

核心態(管態、系統態、核心態):特權指令:修改cpu狀態、遮蔽中斷、i/o指令

使用者態(目態):非特權指令,一般只有讀寫儲存器許可權:

4. 中斷概念:

中斷分類:程式性中斷(內部中斷、異常);外部中斷(外部裝置發出)

第2章程序管理

1.前趨圖

程式順序執行特徵,程式順序執行和併發執行的特徵

多道程式設計:以空間換時間

引入程序的原因、程序結構、程序特徵p.37、程序三種基本狀態

程序控制塊(pcb)的主要內容及組織方式p.42:

程序控制的任務:為作業建立程序,撤銷已結束的程序,以及控制程序在執行過程中的狀態轉換

原語:程序控制原語與主要功能:建立、掛起、喚醒、阻塞、終止

程式與程序間關係:4個()

用fork原語建立程序,及程序間血緣關係

main()

2. 什麼是程序同步:p.47,什麼是程序互斥

可解決程序同步和互斥問題:

訊號量與pv操作(wait/signal)、鎖機制、測試設定指令、交換指令

什麼是臨屆資源、臨界區

用訊號量和pv原語解決程序間互斥和同步問題:生產者問題/消費者問題

父親母親削蘋果香蕉到盤子、兒女吃蘋果香蕉問題,中間用乙個盤子

訪問臨界資源(p.50):p.54程序互斥

程序間同步:p.54圖2-12,p.82:習題22

and型訊號量

3. 程序間通訊的幾種方式: 3種(管道、訊息佇列、共享記憶體)

4. 為何引入執行緒,什麼是執行緒

原因:程序建立與切換關係太大,會影響系統效能

執行緒是輕量級執行緒:執行緒專有資源很少(主要是乙個堆疊),共用程序資源,建立執行緒涉及的資源管理工作很少

執行緒與程式關係:執行緒是某段程式的乙個執行線索;乙個程式中可以建立多個執行緒,乙個執行緒可跨程式執行。

第3章處理器排程

1. **排程的含義和功能:高階排程/巨集觀排程/作業排程、中級排程/交換排程、微觀排程/程序排程

程序排程的三種模型(p.88-89)和排程效能評價指標(p.90)

2. 常用排程演算法:先來先服務、最短作業優先、響應比高者優先

輪轉排程、基於優先順序排程、多級反饋佇列(p.96)

實時排程演算法(了解)

搶占、非搶占概念

3. 死鎖的概念及產生原因p.103:四個必要條件(互斥/請求保持/迴圈等待/不剝奪)

解決死鎖問題的方法:預防(有序資源分配法\靜態資源分配法/、避免、檢測與解除,各有哪些措施

4. 採用銀行家演算法進行死鎖判斷和無死鎖的資源分配p.110, p.115:22

題目:12個裝置,每個程序需要申請3個裝置,最少幾個程序會死鎖

第4章儲存管理

1. 記憶體管理的五大功能:儲存分配**/位址轉換/儲存保護/儲存共享/儲存擴充

可變分割槽的特點:連續儲存分配,缺點:外碎片問題

2. 分割槽式儲存管理

固定分割槽的特點:缺點:分區內碎片

可變分割槽

3. 分頁式儲存管理

分頁式儲存管理(請求分頁式儲存管理)特點:離散式儲存分配,優點:碎片小、儲存保護

實現機制(構成):頁表、位址變換機構

需要多少位位址(虛擬位址多少位,儲存器位址匯流排多少位)

4. 分段式儲存管理(請求分段式儲存管理)特點:邏輯分段;優點:支援儲存共享、儲存保護、動態鏈結

段頁式儲存管理(請求段頁式儲存管理):特點,結合了分頁式儲存管理、分段式儲存管理優點

5. 進行固定儲存分割槽、可變分割槽、分頁式儲存管理的實現方法

需求分析:記憶體分配和**、位址對映、記憶體保護功能、記憶體擴充、記憶體共享,

資料結構:分割槽表、頁表等

分配與**:

位址變換:

記憶體保護:

記憶體擴充:

空閒記憶體管理:位圖、夥伴演算法、空閒分割槽表

6. 什麼是虛擬儲存器,虛擬儲存器容量由什麼決定

請求分頁式儲存管理/請求分段式/請求段頁式儲存管理特點:頁表擴充套件/缺頁中斷/缺段中斷機制/缺頁中斷處理程式

頁面替換演算法:fifo/lru/opt p.159:26

給出頁表/段表與邏輯位址,計算實體地址

7. 抖動問題及處理方法

什麼是抖動,如何解決抖動問題

第5章輸入輸出系統

0. 裝置特點:裝置多樣性(種類多、速度差異大、i/o控制方式不同、資料傳輸方式、。。。)

1. 裝置管理的功能:

2. i/o系統層次結構圖:p.179 圖5-16

i/o軟體實現方法、為何分層(分層是處理複雜問題的重要手段),

每層的主要功能,分層,簡化其複雜性

//裝置管理的主要資料結構:p186/187

3. 三種i/o控制方式及基本原理:程式控制、中斷控制、dma控制、通道、i/o處理器 p.167

4.緩衝區作用和種類: 4種 p.172-175

5. 什麼是spooling系統: p.190(效能、死鎖)

虛擬裝置:獨佔裝置可以作為共享裝置來使用

6. 磁碟塊讀寫的主要時間構成:尋道時間、旋轉時間、傳送時間

磁碟排程演算法對尋道時間進行優化:fifs/scan/最短尋道時間優先

優化旋轉時間:扇區編號

第6章檔案系統

1. 什麼是檔案邏輯結構、檔案物理結構

檔案操作:開啟/關閉/讀寫

2. 檔案邏輯結構型別:1.順序、索引檔案、順序索引 2.字元流檔案、記錄式檔案

3. 三種物理結構型別:連續、鏈結、索引

4. fat檔案系統(p.217)和ext2檔案系統/增量式索引檔案結構(p.223混合索引)

5. 三種目錄管理方法:單級/二級/多級(樹型結構)特點

5. 空閒磁碟塊管理:

位圖(掌握)(計算)

成組連線法(unix掌握)

6. 檔案控制塊概念:檔案屬性用i-節點/檔案頭/目錄項,在記憶體中用fcb管理

unix/linux系統檔案型別:普通檔案/目錄檔案/特殊檔案

proc檔案系統:

填空、選擇、判斷、簡答、綜合(計算)

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