《操作系统原理》操作系统要点整理

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1、操作系统要点整理第一章1、三大操作系统：多道批处理系统、分时系统、实时系统2、操作系统的基本特性：并发性、共享性、虚拟性、异步性并发性是操作系统最重要的特征，其他特征是以并发为前提。并发和共享是操作系统两个最基本的特性3、操作系统的功能：处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能和文件管理功能，操作系统与用户之间的接口。4、微内核的基本概念：足够小的内核、基于C/S模式的微内核结构、应用“机制与策略分离”原理、采用面向对象技术第二章1、程序和进程的区别：①从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，进程除具有程序没有的PCB夕卜，还

2、具有一下特征②动态性：进程是程序的一次执行过程，因此是动态的，动态性还表现在进程具有一定的生命周期，而程序只是一组有序指令的集合，并存放于某种介质之上，其本身不具有活动意义，因而是静态的。③并发性：多进程实体存放与内存中，且能在一段时间内并发运行，而程序是不能参与并发执行的④独立性：是指进程实体是一个能独立运行，独立获得资源，和独立接受调度的单位，反未建立PCB的程序是不可能在多程序环境下独立运行的⑤异步性：进程与程序不一一对应，同一个程序的多次运行，经形成不同的进程；同一程序的一次执行也可以产生多个进程；而一个进程也可以执行多个程序

3、。1、进程的基本概念有：一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。进程是一个程序与其数据一道通过处理机的执行所发生的活动。进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独立单位。简言之：进程是程序的一次执行过程2、进程的3中状态及其转化：3种状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态3中状态的转化图：见课本p383、PCB及其作用：系统利用PCB来控制和管理进程，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志，进程与PCB是对应的，PCB屮的信息：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息。P

4、CB的组织方式：按链接方式组织PCB（队列）：不同状态进程分别组成队列。按索引方式组织PCB（表）：对具有相同状态的进程，分别设置各自的PCB索引表，标明PCB在PCB表中的地址4、进程控制:1）进程阻塞是进程自身的一种主动行为；处于阻塞状态的进程不可能唤醒自己，必须由合作进程用唤醒原语唤醒。2）进程控制由原语来实现；3）状态的改变体现在PCB上，对进程的控制就是对PCB的控制5、进程同步：1）临界资源：一段时间内仅允许一个进程访问的资源；临界区：临界段，程序中访问临界资源的那段代码同步应遵循的准则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权

5、等待6、信号量机制：1）整形信号量的P、V操作描述：2）记录型信号量的P、V操作描述：3）信号量及P、V操作讨论P.V操作必须成对出现，互斥——处于同一进程，同步——不在同一进程；同步P操作在互斥P操作前，否则可能会导致进程死锁。7、经典进程同步问题：1）生成者消费者问题：用记录型信号量解决2）哲学家进餐问题：3）读者、写者问题8、高级进程通信的方式：高级通信机制分为3大类：共享存储器系统、消息传递系统和管道通信系统。共享存储器系统分为：基于共享数据结构的通信方式和基于共享存储区的通信方式；消息传递通信的实现方法：直接通信方式和间接通

6、信方式9、线程1）线程的基本概念：在引入线程的OS中，线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基木单位。线程自己基本不拥有系统资源，只拥有少量必不可少的资源：程序计数器、一组寄存器、栈。它与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程；同-•进程中的多个线程之间可以并发执行。2）进程与线程的比较：①调度在传统OS屮，拥有资源、独立调度和分派的基本单位都是进程，在引入线程的系统中，线程是调度和分派的基木单位，而进程是拥有资源的基木单位。在同一个进程内线程切换不会产生进程切换，由一个进程内的线程

7、切换到另一个进程内的线程时，将会引起进程切换②并发性在引入线程的系统中，进程之间可并发，同-•进程内的各线程之间也能并发执行。因而系统具有更好的并发性③拥有资源无论是传统OS,还是引入线程的OS,进程都是拥有资源的独立单位，线程一般不拥有系统资源，但它可以访问隶属进程的资源。即一个进程的所有资源可供进程内的所有线程共享④系统开销进程的创建和撤消、切换的开销要远大于线程创建和撤消的开销。进程切换时，当前进程的CPU环境要保存，新进程的CPU环境要设置，线程切换时只须保存和设置少量寄存器，并不涉及存储管理方面的操作；同一进程内的各线程Z间

8、的同步和通信的实现也比较容易3）线程实现的两种方式：①内核支持线程：是依赖于内核的，即无论是用户进程中的线程，还是系统进程中的线程，它们的创建、撤消、切换都由内核实现。所有线程管理由核心完成没有线程库，但核心提供API核