操作系统期末复习资料(知识点汇总).pdf

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1、操作系统期末复习资料一 操作系统引论1.操作系统目标:有效性、方便性、可扩充性、开放性2.操作系统作用:为用户和计算机之间提供接口、管理计算机系统资源、实现对计算机资源的抽象3.操作系统发展:人工操作方式、脱机输入输出方式、单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统、实时系统。单道批处理系统特点:自动性:磁带上的作业能自动逐个依此运行顺序性:各道作业是顺序进入内存,顺序完成操作(类似队列)单道性:内存中只有一道程序运行多道批处理系统:用户提交的作业都先放在外存排成一个队列,称为后备队列;之后,由作业调度

2、程序按一定的算法从后备队列中选择若干作业调入内存,共享CPU和系统资源。多道批处理系统的优缺点:资源利用率高、系统吞吐量(单位时间内完成的总工作量)大、平均周转时间(从作业进入系统,到完成并退出系统为止的时间)长,缺点在于无交互能力。4.操作系统五大功能:处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理、作业管理5.分时系统:为了弥补多道批处理系统交互性问题,引入分时系统,可以将一台计算机提供给多个用户同时使用,提高计算机利用率。分时系统的特点:多路性:宏观上,允许多用户同时工作。微观上,每个用户作业轮

3、流运行一个时间片。独立性:每个用户各占一个终端及时性:用户请求可在较短时间内相应交互性:人机对话6.实时系统:系统能及时响应外部事件的请求,在规定时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致的运行。实时系统与分时系统特点的区别:多路性:分时系统中的多路性与用户情况有关,时多时少。独立性:实时信息处理系统中,每个终端用户提出请求时,互不干扰。实时控制系统中,对信息采集和控制也是彼此互不干扰。及时性:实时控制系统的及时性要求比实时信息处理系统,分时系统更加严格。交互性:实时信息处理系统的交互性仅限

4、于访问系统中的专用服务程序。可靠性:实时系统的可靠性更高7.操作系统发展:单用户单任务、单用户多任务、多用户多任务8.操作系统的基本特征:1.并发性:并发性指的是多个事件在同一时间间隔内发生。并行性是多个事件在同一时刻发生。进程:指系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,由机器指令,数据和堆栈组成。线程:一个进程包含若干线程,可利用进程的资源。进程是分配资源的基本单位,线程是独立运行和独立调度的基本单位。1古月编辑2.共享性:即资源共享,有互斥共享方式、同时访问方式。3.虚拟技术:分为时分复用技术、

5、空分复用技术。如果虚拟的实现是通过时分复用方式,即对物理设备进行分时使用,设N是谋设备所对应的逻辑设备数,则每台虚拟设备的平均速度必然小于等于1/N。类似,空分复用实现虚拟,空间利用也小于等于1/N。4.异步性:进程的推进速度不可预知。9.操作系统五大功能1.处理机管理进程控制:为作业创建进程,撤销结束的进程,以及控制进程的状态转换进程协调方式:进程互斥、进程同步两种方式进程通信:调度:作业调度,即分配内存。将若干作业调入内存,为其建立进程,使之成为就需进程,并按一定规则插入就绪队列。进程调度:即分配

6、CPU。从进程的就绪队列中,按一定算法选出一个进程,为其分配CPU。2.存储器管理:内存分配:为每道程序分配内存空间内存保护:保证每道用户程序互不干扰地址映射:将地址空间的逻辑地址转换为内存空间的物理地址内存扩充:借助虚拟存储技术,从逻辑上扩充内存3.设备管理:缓冲管理:设备分配:根据用户进程的I/O请求,为之分配所需设备。设备处理:实现CPU与设备控制器之间的通信4.文件管理:文件存储空间管理:为每个文件分配外存空间目录管理:为每个文件建立目录项文件读写管理和保护5.操作系统与用户间的接口:用户接口

7、、程序接口10操作系统结构设计1.传统的操作系统结构:无结构操作系统:模块化结构:将大的功能分为若干子功能,每个子功能为一个模块,再进一步细分,使之每一个模块只实现一个子功能。需要考虑模块的独立性,即模块的内聚性,耦合性。分层式结构:将一个操作系统分为若干层,每层由若干模块组成。各层之间只存在单向依赖关系,即高层仅依赖紧邻它的低层。保证系统的正确性,易于扩展,但效率低。2.C/S模式由客户机、服务器、网络系统构成。完成一次交互可分为,客户发送请求信息,服务器接受信息,服务器反馈消息,客户机接受消息。此

8、种模式实现了数据的分布存储,便于集中管理,可扩展性。但可靠性差。3.面向对象程序设计:2古月编辑4.微内核操作系统结构:将操作系统分为:微内核和多个服务器。有如下功能,进程线程管理、低级存储器管理、中断和陷入处理。二.进程管理1.程序顺序执行的特征:顺序性:每一操作必须在上一个操作完成后开始封闭性:程序运行独占全部资源,不受外界影响可再现性:只要程序执行环境和初始条件相同,当程序重复执行时,结果相同2.程序并发执行的特点:间断性:并发执行的程序由于共享资

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