操作系统复习要点

操作系统复习要点

1.操作系统的分类及其接口类型。

分类：无操作系统的计算机系统、单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统、实时系统。 接口类型：命令接口、程序接口、图形接口。 2.操作系统的主要功能：（1）处理机管理功能：进程控制、进程同步、进程通信、调度。（2）存储器管理功能：内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充。(3)设备管理功能：

缓冲管理、设备分配、设备处理。 (4) 文件管理功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护。

3.操作系统的基本特征：并发性、共享性、虚拟性、异步性。 4.操作系统的定义及作用。

定义：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 作用：1.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口2. OS作为计算机系统资源的管理者3. OS用作扩充机器。

5.多道程序的概念：是指同时把多个作业放入内存并允许它们交替执行,共享系统中的各类资源,当一道程序因某种原因(如I/O请求)而暂停执行时,CPU立即转去执行另一道程序。 6.高级通信的三种类型：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统。 7.进程的概念，三种基本状态转换关系及转换原因。

概念：(1) 进程是程序的一次执行。(2) 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。(3) 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。在引入了进程实体的概念后，我们可以把传统OS中的进程定义为：“进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位”。 三种基本状态转换关系：

就绪时间片完I/O完成进程调度阻塞I/O请求执行8.纪录型信号量wait（）、signal（）的操作原理，如何利用它们实现进程或语句之间的前驱关

系。★

wait(S)：当S.value>0 时，表示目前系统中这类资源还有可用的。执行一次wait 操作，意味着进程请求一个单位的该类资源，使系统中可供分配的该类资源减少一个，因此描述为S.value:=S.value-1；当S.value<0时，表示该类资源已分配完毕，进程应调用block原语自我阻塞，放弃处理机，并插入到信号量链表S.L中。

signal(S)：执行一次signal操作，意味着释放一个单位的可用资源，使系统中可供分配的该类资源数增加一个，故执行S.value:=S.value+1 操作。若加1 后S.value≤0，则表示在该信号量链表中，仍有等待该资源的进程被阻塞，因此应调用wakeup 原语，将S.L链表中的第一个等待进程唤醒。

Var a,b,c,d,e,f,g; semaphore∶=0,0,0,0,0,0,0; begin

parbegin

begin S1; signal(a); signal(b); end;

begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end; begin wait(b); S3; signal(e); end;

S1S2S4S5S3S6 begin wait(c); S4; signal(f); end; begin wait(d); S5; signal(g); end;

begin wait(e); wait(f); wait(g); S6; end; parend end

9.临界资源、临界区的概念。

一次仅允许一个进程访问的资源叫做临界资源。

在每个进程中，访问临界资源的那段代码叫做临界区。 10.死锁的定义、产生原因及必要条件。

所谓死锁，是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵局状态时，若无外力作用，它们将无法再向前推进。 产生死锁的原因 ：（1）竞争资源。 (2) 进程间推进顺序非法。

产生死锁的必要条件 （1）互斥条件 (2) 请求和保持条件 (3) 不剥夺条件 (4) 环路等待条件 11.各种进程、作业调度算法的原理、性能比较及计算（周转时间、带权周转时间）。★书上P74

12.周转时间、带权周转时间的概念。 周转时间：从进程提交到进程完成的时间间隔为周转时间.也就是等待进入内存的时间,在就绪队列中等待

的时间,在 CPU中执行的时间和I/O操作的时间的总和.

带权周转时间：作业的周转时间与系统为它提供服务的时间之比。

13.请求分页管理系统中的最佳、FIFO、LRU页面置换算法的调度原理及计算（缺页率和页面置换图）。各种页面置换算法的性能比较。★

假定系统为某进程分配了三个物理块， 并考虑有以下的页面号引用串： 7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1

进程运行时， 先将7，0，1三个页面装入内存。 以后， 当进程要访问页面2时， 将会产生缺页中断。此时OS根据最佳置换算法， 将选择页面7予以淘汰。

引用率

70120304230321201701

777222227

00004000

1133311 页框(物理块）利用最佳页面置换算法时的置换图

引用率 701203042303212011701 777222444000777 00033322211100 1110003332221

页框

利用FIFO置换算法时的置换图

引用率 70120304230321201701 777224440111 00000033300 1133222227

页框

LRU页面置换算法

14.内存动态分区分配的各种算法及实现。 (1) 首次适应算法FF。

(2) 循环首次适应算法，该算法是由首次适应算法演变而成的。 (3) 最佳适应算法。 （书上P108）

15.磁盘访问时间的组成和各种常用磁盘调度算法如FCFS，SSTF， SCAN（扫描）算法的原理及计算。★

先来先服务 最短寻道时间优先

SCAN算法

循环扫描(CSCAN)算法

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