操作系统选择题知识点总结 一、引论部分 单道批处理系统的缺点：系统中的资源得不到充分的利用 多道批处理系统 目的：为了进一步提升资源的利用率和系统吞吐量优点：资源利用率高、系统吞吐量大 缺点：平均周转能力强、无交互能力 分时系统：允许多个用户同时通过个人的终端，以交互方式使用计算机，共享主机资源 特征：多路性、独立性、及时性、交互性 实时系统：及时响应外部事件请求，在规定的时间内完成对该时间的处理 特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性 并行：同一时刻发生 并发：同一时间间隔发生 进程：系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位 共享：资源复用，系统中的资源可以供给内存中多个并发的执行进程共同使用 互斥共享方式：同一时间段只能一个进程使用，如：打印机 同时访问方式：允许一个时间内由多个进程“同时”对他们进行访问，如：磁盘设备 并发和共享是多用户 OS 的两个最基本特征，且互为存在条件 虚拟：通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物时分复用技术：利用某设备为用户服务的空闲时间为别的设备服务，提高资源利用率 空分复用技术：利用存储器的空闲空间分区存放和运行其他多道程序，提高内存利用率。（还能够最终靠虚拟存储技术在逻辑上扩大存储器功能） 异步：进程以人们不可预知的速度向前推进 处理机管理功能：进程控制、进程同步、进程通信、调度 存储器管理功能：内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充 设备管理功能：缓冲管理、设备分配、设备处理 文件管理功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件读写管理和保护 操作系统与用户之间的接口 用户接口：方便用户直接或间接控制自己的作业程序接口：用户程序访问系统资源 传统操作系统结构 1）无结构操作系统 2）模块化结构操作系统：内聚（模块内部各部分联系紧密程度。内聚性越高，模块独立性越强） 、耦合（模块间相互联系和相互影响程度，耦合越低，独立性越好） 优点：增强 OS 可适应性，加速 OS 开发过程，提高 OS 设计的正 确性、可理解性和可维护性 3）分层式结构 OS 现代操作系统结构——微内核 OS 结构 基本功能：进程管理、低级存储器管理、中断和陷入处理 优点：提高 OS 可扩展性、增强 OS 可靠性、可移植性强、提供对分布式系统的支持、融入面向对象技术 二、 处理机管理、进程调度和死锁 进程控制快（ PCB） 系统利用 PCB 描述进程的基本情况和活动过程，进而控制和管理进程。程序段、有关数据段、 PCB三部分构成进程实体。 创建进程实质是创建 PCB，撤销进程实质是撤销进程 PCB 进程的特征：动态性、并发性、独立性、异步性 进程三种基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态 加入创建状态和终止状态的五种基本状态转换： 引入挂起操作的原因： 终端用户的需要、 父进程的请求、负荷调节的需要、操作系统的需要 进程挂起： suspend 进程激活： active 具有挂起状态的程序转换图 具有创建、终止和挂起状态的进程状态图 10.PCB 的作用：独立运行基本单位的标志、 能实现间断性运行方式、提供进程管理所需要的信息、 提供进程调度所需要的信息、 实现与其他进程的同步通信。 11.PCB 中包含的信息： 进程标识符、 处理机状态、 进程调度信息、 进 程控制信息 引起创建进程的事件：用户登录、作业调度、提供服务、应用请 求 13.进程创建过程： 申请空白 PCB 为新进程分配运行所需的资源 初始化进程控制块（ PCB） 如果进程就绪队列可以容纳新进程则将新进程插入就绪队列 14.进程终止过程： 根据标识符检索 PCB从中读出进程的状态 若该进程处于运作时的状态则立即终止进程执行 若进程有子孙进程还应将其子孙进程全部终止 将被终止的进程所拥有的全部资源归还给其父进程或者系统 将被终止进程 PCB从所在队列拿出 15.引起进程阻塞或唤醒的事件 向系统请求共享资源失败 等待某种操作的完成 新数据尚且还没到达 等待新任务的到达 16.进程阻塞原语： block 17.进程唤醒原语： wakeup 18.进程同步：对多个相关进程在执行次序上进行协调， 使并发执行的 进程之间按照一定的次序或者规则共享系统资源 19.临界资源：进程间采用互斥方式对资源进行访问， 一次只允许一个 进程访问 20.临界区：访问临界资源的那一段代码 21.同步机制应该遵循的规则： 空闲让进、忙则等待、有限等待、让权 等待 22.硬件同步机制：关中断， TS（Test-and-Set ）指令， Swap 指令 TS： Swap： 信号量机制（重点大题部分） ：整型信号量，记录型信号量整型信号量未遵循“让权等待”原则。 进程通信类型 共享存储器系统（共享某些数据结构或者存储区）管道通信系统（通过 pipe 文件进行交互） 消息传递系统（将通信的数据封装在格式化的消息中）客户机 - 服务器系统 引入线程后线程成为操作系统的基本调度和分派单位 线程运行的三个基本状态：执行状态、就绪状态、阻塞状态 处理机调度层次 高级调度（作业调度）：大多数都用在多道批处理系统 低级调度（进程调度）：调度对象是进程，各种系统都需配置该调度中级调度（内存调度）：提高内存利用率和系统吞吐量 处理机调度算法的共同目标：资源利用率、公平性、平衡性、策略强制执行 批处理系统的目标：平均周转时间短、系统吞吐量高、处理机利用率高 分时系统的目标：响应时间快、均衡性 实时系统的目标：截止时间的保证、可预测性 作业控制块（ JCB）：作业在系统中存在的标志 JCB内容：作业标识、用户名称、用户账号、作业类型（ CPU 繁忙型、 I/O 繁 忙型、批量型、终端型） 、作业状态、调度信息（优先级、作业运行时间） 、资源需求（预计运行时间、要求内存大小） 、资源使用情况 作业运行三阶段：收容阶段、运行阶段、完成阶段 作业运行三状态：后备状态、运作时的状态、完成状态 先来先服务（ FCFS）调度算法缺点：不利于短作业 短作业优先（ SJF）调度算法 缺点：对长作业不利会产生饥饿现象、人机没办法实现交互、未考虑作业紧迫程度 优先级调度算法（ PSA） 优先级类型：静态优先级、动态优先级调度算法类型：非抢占式、抢占式 高响应比优先调度算法（ HRRN） 等待时间 + 要求服务时间 优先权 = 要求服务时间 优点：作业等待时间相同，则短作业优先 要求服务时间相同则等待时间长的作业优先级高 对长作业有较好的折中 缺点：每次调度前都要计算响应比，增加系统开销 进程调度方式：抢占方式、非抢占方式 时间片轮转调度算法（ RR） 根据 FCFS 进行时间片轮转，可保证就绪队列中所有进程在一个确定的时间段内都能轻松的获得一次 CPU 执行 时间片太长则退化为 FCFS算法 多级反馈队列调度算法： 设置多个就绪队列、 每个队列采用 FCFS算法、按队列优先级调度 死锁：多个进程阻塞没办法得到个人需要的资源且无法释放已有的资源 产生死锁的必要条件：互斥、请求和保持、不可抢占、循环等待 处理死锁的方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁 预防死锁 破坏请求和保持条件：当一个进程在请求资源时不能持有不可抢占资源破坏不可抢占条件 破坏循环等待条件 避免死锁 系统状态可分为安全状态和不安全状态 利用银行家算法可避免死锁（找到一个安全队列） 死锁的检测资源分配图 死锁定理：将资源分配图简化来检测是否处于死锁状态 死锁的解除：终止进程 存储管理 可执行存储器：寄存器和主存储器（内存中） 程序处理过程：编译—连接—装入 程序的装入 绝对装入方式：用户程序经编译后，将产生绝对地址的目标代码可重定位装入：在装入时确定指令和数据地址 动态运行时装入方式：装入程序将模块装入内存时并不并不立即把逻辑地址转化为物理地址，而是等到程序真正执行时才转换 程序的链接 静态链接：在程序运行之前先将各模块及他们所需的库函数连接成一个完整的装配模块，以后不再拆开 装入时动态链接：边装入边连接 运行时动态链接：对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行 连续分配管理方式（内存） 单一连续分配：内存分为用户区和系统区两部分，系统区留给 OS 使用，用 户区仅装入一道程序 固定分区分配：将整个用户空间划分为若干个大小相同的区域，每个分区只 装入一道作业。分区大小可相等可不等 动态分区分配：动态地分配内存使用空间 基于顺序搜索的动态分区方法 首次适应（ FF）算法：从链首顺序查找直到找到大小满足的分区 循环首次适应（ NF）算法：从上次查找到的空闲分区的下一个开始查找 最佳适应（ BF）算法：把满足规定的要求且最小的空间分配给作业 最坏适应（ WF）算法：挑选一个最大的分区给作业 动态可重定位分区分配： 紧凑：移动内存中所有作业，整合分散的小分区动态重定位 动态重定位分区算法 在具有对换功能的 OS 中，通常将磁盘分为文件区和对换区 页面从 0 号开始 页面过短导致页表过长占用大量内存 页面过长使业内碎片增大 分段和分页的区别： 页是信息物理单位，段是信息逻辑单位 页的大小通常由系统决定，段的大小通常由用户所编程序确定 分页是系统所为用户地址空间是一维。分段是用户所为用户地址空间是二维 段页式系统中获得一条指令或数据须三次访问内存 请求分页页表机制 页号 物理块号 状态位 P 访问字段 A 修改位 M 外存地址 状态位：指示该页是不是已经调入内存 访问字段 A：记录本页在一段时间内访问次数 修改位 M：标识该页调入内存后是否被修改过 请求分页系统中所访问页面不再内存就会产生缺页中断，请求页面调入内存 页面置换算法 最佳（ Optimal ）置换算法：最长时间内不再被访问（理想算法）先进先出（ FIFO）页面置换算法：最先淘汰先进入的页面 最近最久未使用（ LRU）置换算法 最少使用（ LFU）置换算法：为每个页面设置一个移位寄存器记录页面被访问频率，选择在最近时期最少使用页面作为淘汰页 Clock 算法和改进型 Clock 算法 “抖动”：频繁缺页并进行页面置换 请求分段的段表项 段名 段长 段基址 存取方式 访问字段 A 修改位 M 存在位 P 增补位 外存始址 存取方式：判断可读可写可执行 访问字段 A：记录该段被访问的频繁程度 存在位 P：记录该段是否已存在内存 增补位：标识本段在运行过程中是否做过动态增长 外存始址：本段在外存中的起始地址 设备管理—输入输出系统 I/O 系统管理的主要对象： I/O 设备和相应的设备管理器 I/O 系统的主要任务：完成用户提出的 I/O 请求，提高 I/O 速率，提高设备利用率 设备管理器：控制一个或多个 I/O 设备，以实现 I/O 设备同计算机之间的数据交

  四川省2021年10月高等教育自学考试（试卷） 现代设计史 05242真题.pdf

  15J403-1 楼梯 栏杆 栏板(一)图册 [借鉴].docx(核实图片文档,不能编辑)

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