期末複習之計算機操作系統

基本內容

1.選擇題20分
2.填空題15分
3.簡答題25分
4.綜合題40分

第一章

操作系統概念

操作系統是配置在計算機硬件上的第一層軟件,是對硬件系統的首次擴充。

串行/並行/併發的區別

串行即爲順序執行;
並行性是指兩個或多個事件在同一時刻發生;
併發性是指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生。

操作系統的發展過程

  • 單道批處理系統
    • 自動性:自動逐個運行
    • 順序性:順序地進入內存
    • 單道性:內存中僅有一道程序運行
  • 多道批處理系統
    • 資源利用率高
    • 系統吞吐量大
    • 平均週轉時間長
    • 無交互能力
  • 分時系統
    • 多路性:允許一臺主機上同時聯接多臺聯機終端
    • 獨立性:每個用戶各獨佔一個終端,彼此獨立操作,互不干擾
    • 及時性:用戶的請求能在很短的時間內獲得相應
    • 交互性:用戶可通過終端與系統進行廣泛的人機對話
  • 實時系統
    • 多路性
    • 獨立性
    • 及時性
    • 交互性
    • 可靠性

第二章

進程的基本概念

進程是程序在一個數據集合上運行的過程,它是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。

進程的三種基本狀態

  • 就緒狀態:已分配到除CPU以外的所有必要資源,只需再獲得CPU計科立即執行的進程狀態稱爲就緒狀態。
  • 執行狀態:進程已獲得CPU,其程序正在執行
  • 阻塞狀態:正在執行的狀態由於發生某事件而無法繼續執行時,便放棄處理機而處於暫停狀態,稱爲阻塞狀態。

進程轉換圖

自己畫去

進程同步問題

待續

第三章

處理器調度的層次(發生在什麼地方 產生什麼結果)

  • 高級調度
    稱爲作業調度或長程調度,主要功能是根據某種算法,把外存上處於後背隊列中的那些作業調入內存。
    調度的對象是作業。

  • 中級調度
    爲了提高內存利用率和系統吞吐量,將暫時不能運行的進程不再佔用寶貴的內存資源,調至外存等待,此時的進程狀態稱爲掛起狀態,當這些進程又具備運行條件切內存又稍有空閒時,終極調度來決定將外存上的就緒進程重新調入內存。

  • 低級調度
    稱爲進程調度或短程調度,所調度的對象是進程。
    三種功能:
    • 保存處理機的現場信息
    • 按照某種算法選取進程
    • 把處理器分配給進程

調度算法

自己做題去

死鎖相關

多個進程在運行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局,當進程處於這種僵持狀態時,若無外力作用,他們都將無法在推進。

產生死鎖的原因和必要條件

原因:

  • 競爭資源
    • 競爭非剝奪性資源:兩個進程都在等待對方釋放出自己所需的資源
    • 競爭臨時性資源:一和進程產生,被另一進程使用一短暫時間後便無用的資源,也可能引起死鎖。
  • 進程間推進順序非法

必要條件:

  • 互斥條件:進程對所分配到的資源進行排他性使用,即在一段時間內某資源只能由一個進程佔用。
  • 請求和保持條件:指進程已經保持了至少一個資源,但又提出了新的資源請求而該資源又已被佔有
  • 不剝奪條件:進程已獲得的資源在未使用完之前不能被剝奪
  • 環路等待條件:發生死鎖時,必然存在一個進程——資源的環形鏈,在彼此循環等待。
預防死鎖

銀行家算法

第五章

I/O設備類型

  • 按使用特性分類
    • 存儲設備
    • 輸入輸出設備:輸入設備、輸出設備和交互式設備
  • 按傳輸速率分類
    • 低速設備:鍵盤、鼠標、語音的輸入輸出設備等
    • 中速設備:打印機等
    • 高速設備 :磁帶機、磁盤機、鋼盤機等
  • 按信息交換的單位分類
    • 塊設備:用於存儲信息,每個信息的存儲總是以數據塊爲單位,屬於有結構設備。典型的是磁盤,基本特徵是傳輸速率較高,另一特徵是可尋址。
    • 字符設備:用於數據的輸入和輸出。基本單位是字符。屬於無結構類型設備。基本特徵是傳輸速率較低,另一特徵是不可尋址。
  • 按設備的共享屬性分類
    • 獨佔設備:一段時間內值允許一個用戶(進程)訪問的設備,即臨界資源。
    • 共享設備:一段時間內允許多個進程同時訪問的設備,共享設備必須是可尋址和可隨機訪問的設備,如磁盤。
    • 虛擬設備:通過虛擬技術將一臺獨佔設備間換位若干臺邏輯設備。

設備分配

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