操作系统复习总结

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1、第一章计算机系统概述1、什么是高速缓存？　　为加快CPU与内存的交互速度而增加的一层位于内存和CPU之间的缓冲存储器。2、定义I/O操作的三种技术：可编程IO：处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时，它给相应的I/O模块发布命令（用以执行这个指令）；在进一步的动作之前，处理器处于繁忙的等待中，直到该操作已经完成。可中断IO：当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时，它给相应的I/O模块发布命令，并继续执行后续指令，直到后者完成，它将被I/O模块中断。如果它对于进程等待I/O的完成来说是不必要的，可能是由于后续指令处于相同的进程中。否则，此进程在中断之前将被挂起，其他工作

2、将被执行。DMA：DMA模块控制主存与I/O模块间的数据交换。处理器向DMA模块发送一个传送数据块的请求，（处理器）只有当整个数据块传送完毕后才会被中断。3、空间局部性和时间局部性的区别空间局部性：指最近被访问的元素的周围的元素在不久的将来可能会被访问。时间局部性：指最近被访问的元素在不久的将来可能会被再次访问。4、内存层次的各个元素间的特征是什么？答：价格，容量和访问时间。5、什么是中断？其他模块（I/O，存储器）中断处理器正常处理过程的机制。6、多中断的处理方式是什么？答：处理多中断有两种方法。第一种方法是当正在处理一个中断时，禁止再发生中断。第二种方法是定义中断优先级，允许高

3、优先级的中断打断低优先级的中断处理器的运行。第二章：操作系统概述1、操作系统设计的目标：操作系统是控制应用程序执行的程序，并充当应用程序和计算机硬件之间的接口。它有三个设计目标：方便、有效和扩展能力。2、操作系统的功能（即提供的服务）：程序开发、程序运行、I/O设备访问、文件访问控制、系统访问、错误检测和响应、记账。3、操作系统开发中的四个重要的理论进展（主要成就）：进程、内存管理、信息保护和安全、调度和资源管理。4、现代操作系统的特征：微内核体系结构、多线程、对称多处理、分布式操作系统、面向对象设计。5、对称多处理器计算机的操作系统设计考虑因素：并发进程或线程、调度、同步、内存管

4、理、可靠性和容错性。第五章并发性：互斥和同步1、进程的并发性与并行性：并行性是指：两个或多个事件在同一时刻发生。两个或多个事件宏观上同时进行，且微观上也同时进行。并发性：是指两个或多个事件在同一时间段内发生。宏观上并行，微观上串行。并行性是指多处理机系统中的情况，而并发性指的是单处理机系统中的情况并行性包含并发性与同时性。2、进程间的相互作用：在多道程序环境中，多个进程运行在计算机中。进程之间存在着如下竞争与合作的关系：--进程中的资源争用：当并发进程竞争使用同一资源使，他们之间会发生冲突。为了避免冲突，当一个进程获得资源时，另一个进程必须等待。这种情况需要通过互斥机制来解决。--

5、进程间通过共享的合作：一个进程等待另一个进程的执行，并且以另一个进程的结果作为本进程的执行条件，就形成了同步机制。--进程间通过通信的合作：通信提供了同步和协调各种活动的方法，例如：各种类型的消息、发送或接收消息的原语(或者程序)以及由操作系统内核提供的通信功能。3、互斥：若干进程访问同一资源，任何时刻只允许一个进程使用，其他进程必须等待，直到占用者释放该资源。4、同步：系统中多个进程发生的事件存在某种时序关系，需要相互合作，共同完成一项任务。--经典进程同步互斥问题：生产者-消费者问题、哲学家进餐问题。5、临界区5．1临界资源：一次只允许一个进程访问的资源。例如打印机、变量等。5

6、.2临界区：进程中访问临界资源的一段程序代码。只有让使用临界资源的进程互斥的进入临界区，才能保证某一进程单独的使用临界资源。如果能够保证诸进程互斥的进入自己的临界区，便可实现它们对临界资源的互斥访问。为此：53进入区：在某进程进入临界区之前，检查可否进入临界区的一段代码。如果可以进入临界区，设置“正在访问临界区”标志。5.4退出区：在临界区后面加上一段退出区代码，将临“界区正在被访问”的标志恢复为“未被访问”标志。5.5、互斥执行应该遵循的准则：--空闲则入：没有进程处于临界区--忙则等待：已经有一个进程处于其临界区--有限等待：等待进入临界区的进程不能无限等待--让权等待：不能进

7、入临界区的进程，应该释放CPU（如转换到阻塞状态），不阻止其他进程进入。5.6、进入临界区的进程必须满足如下关系：处于临界区的进程不可多于一个、进入临界区的进程要在有限时间内退出。6、信号量多道程序的并发执行需要一个地位高于进程的管理者来解决共有资源的使用问题。OS系统可以从进程管理者的角度处理互斥问题。信号量就是OS提供的管理共有资源的有效手段。6.1信号量：用于进程间传递信号的一个整数值。也称为计数信号量或一般信号量。是一中卓有成效的进程同步机制--每个信号量S除