1.操作系统的定义: 操作系统是一组控制和管理计算机硬件的软件资源,合理地对各类作业进行跳读,以及方便用户使用的程序集合.
2.操作系统的目标: 有效性,方便性,可扩充性,开放性.
3.操作系统的基本 :并发性,共享性,虚拟性,异步性.
4.操作系统四类资源(主要功能)处理器管理功能存储器管理功能设备管理功能文件管理功能 5并发的概念: 指两个或多个事件在同一时间间隔内发生.
6进程的概念: 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.7信号量机制: 整形信号量,记录性信号量,and性信号量,信号集
8线程 :独立运行的基本单位
属性 :1.轻型实体,线程中的实体基本上不拥有系统资源,只有一些必不可少,保证其独立性运行的资源.2.独立调度和分派的基本单位3.可并发执行,在一个进程中的多个线程之间可以并发执行,甚至允许在一个进程 中的所有线程都能并发执行,同样,不同进程中的线程也能并发执行.4.共享进程资源.
9进程控制块PCB的概念 : 它是就弄成实体的一部分.是操作系统中最重要的记录性数据结构,PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息信号量的应用 : 利用信号量进行实现进程互斥,利用信号量实现前趋关系 1作业调度(高级调度): 主要功能是根据作业控制块中的信息,审查系统能否满足用户作业的资源需求,以及按照一定的算法,从外存的后备队列中选取某些作业调入内存,并为他们创建进程,分配必要的资源,然后再将新创建的进程插入就绪队列准备执行 2低级调度定义 :也成为进程调度或者短程调度,他所调度的对象是进程.
主要功能: 1.保存处理机的现场信息2按某种算法选取进程3.把处理器分配给进程 3调度算法(抢占.非抢占的区别及联系) :
非抢占方式:在采用这种调度方式时,一旦把处理机分配给某进程,不管他要运行多长时间,都一直让他运行下去,直到该进程完成,资源释放处理机.或发生某事件而被阻塞时才把处理机分配给其他进程,这种调度方式实现简单系统开销小,但难以满足紧急任务的要求 抢占方式: 允许调度程序根据某种原则去展厅某个正在执行的进程,将已分配给该进程的处理机重新分配给另一进程.优点是可以防止一个长进程长时间占用处理机,能为对大多数进程提供更公平的服务,特别是能满足对相应时间有着严格要求的实时任务的需求,但抢占方式比非抢占方式调度所需付出的开销较大,抢占式基于优先权原则,短作业优先原则,时间片原则,
4高响应比优先调度算法: 为每个作业引入动态优先权,并使祖业的优先级随着等待时间的增加而以速率提高,则场作业在等待一定时间后,必然有机会分配到处理机
优先权=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间=响应时间/要求服务时间=Rp;
由上式可看出: 1.有利于短作业2.它实现的是先来先服务3.对于场作业,作业的优先级可以随等待时间的增加而提高,当其等待时间足够长,其优先级便可升到很高,从而也可获得处理机 该算法既照顾了短作业,也考虑了作业到到达的先后次序,不会使长作业长期得不到服务,但每要进行调度之前,都要做相应比的计算,增加系统开销
5死锁的概念 : 指多个进程横在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵持状态时,若无外力作业,他们都将无法再向前推进 6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 7银行家算法:某系统中有10台打印机，有三个进程P1 P2 P3分别需要8台 7台 4台 若P1 P2，P3已申请到4台，2台和2台。试问：按银行家算法能安全分配吗? 答:申请后 系统把2台机分配给p3，p3完成后释放所有的资源4，再分配给p1，p1完成后释放8，再分配给p2
安全状态:指体统能按着某种进程顺序(p1,p2,...pu)来为每个进程pi分配其所需资源,知道满足每个进程对资源的最大需求,是每个进程都可顺利的完成
8快表概念: 具有并行查询能力的特殊高速缓冲寄存器,用以存放当前访问的那些页表项,虚
拟存储器的基本概念,是指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统,其逻辑容量,由内容容量和外存容量之和所决定,其运行速度接近于内存速度,而每位的成本却有接近于外存.
局部性原理: 1,.程序执行除了少部分的转移和过程调用指令外,在大多数情况仍是顺序执行的2，过程调用将会使程序的执行轨迹由一部分区域转至另一部分区域,过程调用的深度在大多数情况下都不超过5，即程序将会在一段时间内部局限在这些过程的范围内运行3，程序中存在许多循环结构,这些虽然只要有少数指令构成,但是他们将多次执行4，程序中还包括许多对数据结构的处理,如对数组进行操作,他们往往都局限于很小的范围内.
局限性还表现在: 时间局限性,空间局限性
最佳值换算法:先进先出置换算法,最近很久没使用置换算法:
2 基于分页和分段的区别: 分页和分段的区别?
A分页和分段都采用离散分配的方式,且都要通过抵制映射机构来实现地址变换,这是他们的共同点,B对于他们的不同点有三,第一从功能上页是信息的物理单位,分页是实现离散分配方式,以消减内存的外零头提高内存的利用率,即满足系统管理的需要而不是用户的需要,而段式信息的逻辑单位,他含有一组其意义相对完整的信息,目的是为了能更好的满足用户的需要,C页的大小固定且由系统确定,而段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序D分页的组也抵制空间是一维的,而分段的作业抵制空间是二维的.
3虚拟设备:指通过虚拟技术将一台独占变换为若干台逻辑设备,供若干个用户(程)同时使用 1 为何要引入设备独立性?如何实现设备独立性?
答:在现代操作系统中,为了提高系统的可适应性和可扩展性,都毫无例外地实现了设备独立
性也即是设备无关性,其基本含义是应用程序独立于具体使用的物理设备,即应用程序以逻辑设备名称来请求使用某类设备,进一步说在实现了设备独立性的功能后,可带来两方面的好处(1)设备分配时的灵活性(2)易于实现I/O重定向(指用于I/O操作的设备可以更换即重方向而不必改变应用程序).为了实现设备的独立性,应引入逻辑设备和物理设备两个
概念,在应用程序中,使用逻辑设备名称来请求使用某类设备,而系统执行时,是使用物理设备名称,鉴于驱动程序是一个与硬件(或设备)紧密相关的软件,必须在驱动程序之上设备一层软件,称为设备独立性软件,以执行所有设备的公有操作,完成逻辑设备名到物理设
备名的转换(为此应设备一张逻辑设备表)并向用户层(或文件层)软件提供统一接口,从 而实现设备的独立性
通道: 主要目的是为了建立独立的IO操作,不仅使数据的传送能独立于cpu,而且也希望有关对IO操作的组织,管理及结束处理尽量独立,以保证cpu有更多的时间去进行数据处理磁盘调度算法: 1.先来先服务2最短寻道时间优先3扫描(scan)算法4循环扫描(cscan)算法5NStcpSCAN和FSCAN调度算法
SPOOLing技术:为了缓和cpu的高速型于IO设备低速性间的矛盾而引人了脱机输入,脱机输出技术,该技术是利用专门的外围控制机,将低速IO设备上的数据传送到高速磁盘上,或者相反,事实上当系统中引人了多道程序技术后,完全可以利用其中的一道程序,来模拟脱机输入是的外围控制机功能,把数据从磁盘传送到低速输出设备上 SPOOling系统的组成: SPOOLIng系统是对脱机I/O工作的模拟,其必须有高速随机外存(通常采用磁盘)的支持
SPOOLING系统主要有以下四个部分: 1.输入井和输出井,为磁盘上开辟的两大存储空间,分别模拟脱机输入/出时的磁盘并用于收容I/O设备输入的数据和用户程序的输出数据2输入缓冲区和输出缓冲区,在内存中开辟,分别用于暂停由输入设备和输出井送来的数据3输入进程SPi和输出进程SP0分别模拟脱机输入/出时的外围控制机,用于控制I/O过程4I/O请求队列,由系统为各个I/O请求进程建立的I/O请求表构成的队列
.廉价磁盘冗余阵列:利用一台磁盘阵列控制器,来统一管理和控制一组磁盘驱动器,组成一个高度可靠的,快速的大容量磁盘系统
索引接点: 索引节点是一个结构,他包含了一个文件的长度,创建及修改时间权限所属关系磁盘中的位置等信息
FAT表: Allocation Table文件分配表,他的作用是记录硬盘中有关文件如何被分散存储在不同扇区的信息
当前目录: 为了提高文件检索速度,文件系统向用户提供了一个当前正在使用的目录索引文件的优缺点 优点:第一,通过创建唯一性索引,尅保证数据库表中每一行数据的唯一性,第二可以大大加快数据的检索速度 第三可以加速表和表之间的连接 第四在使用分组和排序字句进行数据检索时 同样可以显著减少查询中分组和排序的时间 第五 通过
使用索引可以在查询的过程中 使用优化隐藏器提高系统的性能, 缺点第一创建索引和 维护索引要耗费时间 第二索引需要占物理空间 第三当对表中的数据进行增加删除和 修改的时候,索引也要动态的维护,这样子就降低了数据的维护速度
顺序文件的优缺点:优点:a对诸记录进行批量存取时,存取效率最高b只有顺序文件才能存储在磁带上并能有效的工作
缺点a交互应用时性能差b增加或修改一个记录比较困难,为了解决这一问题可以为顺序文件配置一个运行记录文件(log file)或称为事物文件(transactionFile)把试图增加删除或者修改的信息记录于其中,规定每个一定时间例如4个小时,将运行记录文件于原来的主文件加以合并,产生一个按关键字排序的新文件
FAT表的计算:成组链接法:将空闲表法和空闲链表法相结合形成的一种空闲盘块管理方法他兼备了这两种方法的优点而克服了两种方法均有的表太长的缺点
