?2021年10月自考02326操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料1

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2021年10月自考02326操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料1

一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：硬件由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出控制系統(tǒng)、各種輸入輸出設(shè)備組成、軟件由系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件組成;

二、操作系統(tǒng)：是管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、改善人機(jī)界面和為應(yīng)用軟件提供支持的一種系統(tǒng)軟件;主要作用有：

1、管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源;2、為用戶提供方便的使用接口;3、擴(kuò)充硬件;

操作系統(tǒng)按功能分為：處理器管理、存儲(chǔ)管理、文件管理、設(shè)備管理;

操作系統(tǒng)的類(lèi)型：批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng);

微機(jī)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)

三、處理器的工作狀態(tài)：

特權(quán)指令：不允許用戶程序中直接執(zhí)行的指令稱(chēng)特權(quán)指令;

管態(tài)和目態(tài)：能執(zhí)行特權(quán)指令時(shí)稱(chēng)管態(tài)，否則稱(chēng)目態(tài)

程序狀態(tài)字：用來(lái)控制指令執(zhí)行順序并且保留和指示與程序有關(guān)的系統(tǒng)狀態(tài)，分成程序基本狀態(tài)、中斷碼、中斷屏蔽位三個(gè)部分;

操作系統(tǒng)與用戶程序的接口：系統(tǒng)調(diào)用操作系統(tǒng)與用戶的接口：操作控制命令;

一、多道程序設(shè)計(jì)：順序執(zhí)行、并行執(zhí)行;讓多個(gè)計(jì)算題同時(shí)進(jìn)入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并行執(zhí)行，這種程序設(shè)計(jì)方法稱(chēng)為多道程序設(shè)計(jì)，這樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱(chēng)為多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

二、進(jìn)程的概念：一個(gè)程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行稱(chēng)為一個(gè)進(jìn)程，程序是靜止的，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的。為什么要引入進(jìn)程：一是提高資源的利用率;二是正確描述程序的執(zhí)行情況。

三、進(jìn)程的三個(gè)特性：動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、異步性;四個(gè)屬性：

1、進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，它包含了數(shù)據(jù)和運(yùn)行在數(shù)據(jù)集上的程序;

2、多個(gè)進(jìn)程可以含有相同的程序;

3、多個(gè)進(jìn)程可以并發(fā)執(zhí)行;

4、進(jìn)程有三個(gè)種狀態(tài)：等待態(tài)、就緒態(tài)、運(yùn)行態(tài);

四、進(jìn)程控制塊：1、標(biāo)識(shí)信息;2、說(shuō)明信息;3、現(xiàn)場(chǎng)信息;4、管理信息

操作系統(tǒng)中往往設(shè)計(jì)一些能完成特定功能且不可中斷的過(guò)程。這些不可中斷的過(guò)程稱(chēng)為原語(yǔ);用于控制進(jìn)程的原語(yǔ)有：創(chuàng)建原語(yǔ)、撤銷(xiāo)原語(yǔ)、阻塞原語(yǔ)、喚醒原語(yǔ);

五、進(jìn)程隊(duì)列：就緒隊(duì)列、各程等待隊(duì)列、出隊(duì)：進(jìn)程從所在隊(duì)列中退出;入隊(duì)：進(jìn)程排入到一個(gè)指定的隊(duì)列中;系統(tǒng)中負(fù)責(zé)進(jìn)程入隊(duì)和出隊(duì)的工作稱(chēng)為隊(duì)列管理。

六、中斷：由于某些事件的出現(xiàn)，中止現(xiàn)行進(jìn)程的運(yùn)行，而由操作系統(tǒng)去處理出現(xiàn)的事件，待適當(dāng)?shù)臅r(shí)候讓被中止的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行的過(guò)程;

中斷源：引起中斷的事件;

中斷處理程序：對(duì)出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理的程序;

類(lèi)型：硬件故障中斷、程序中斷、外部中斷、輸入輸出中斷、訪管中斷;前四類(lèi)為強(qiáng)迫性中斷，后者稱(chēng)為自愿性中斷也叫系統(tǒng)調(diào)用。

中斷響應(yīng)：由硬件的中斷裝置暫?，F(xiàn)行進(jìn)程的運(yùn)行，讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器的過(guò)程稱(chēng)中斷響應(yīng);自愿中斷事件是由處理器執(zhí)行指令時(shí)根據(jù)指令中的操作碼捕獲到的，強(qiáng)迫性中斷事件是由硬件的中斷裝置發(fā)現(xiàn)的。通常處理器執(zhí)行完一條指令后，硬件的中斷裝置立即檢查有無(wú)強(qiáng)迫性中斷事件發(fā)生。

程序狀態(tài)字：當(dāng)前PSW：正在占用處理器的進(jìn)程的PSW;

新PSW：中斷處理程序的PSW;

舊PSW：被中斷進(jìn)程的PSW;

中斷處理：分兩步：一是保護(hù)好被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)信息，即保護(hù)舊PSW;二是根據(jù)舊PSW中指示的中斷事件進(jìn)行具體處理;多數(shù)情況下，中斷處理程序中只需做一些保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)、分析事件性質(zhì)等原則性的處理，而具體的處理可由適當(dāng)?shù)睦谐绦騺?lái)完成。

七、處理器調(diào)度：兩級(jí)調(diào)度：作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度

1、輸入井：在操作系統(tǒng)中，把磁盤(pán)上用來(lái)存入作業(yè)信息的專(zhuān)用區(qū)域稱(chēng)為～

2、后備作業(yè)：把在輸入井中等待處理的作業(yè)稱(chēng)為～;

3、作業(yè)調(diào)度：從輸入井中選取后備作業(yè)裝入主存儲(chǔ)器的工作稱(chēng)為～;作業(yè)調(diào)度的必要條件是系統(tǒng)中現(xiàn)有的尚未分配的資源可以滿足被選作業(yè)的資源要求。

4、進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程中選取一個(gè)進(jìn)程，讓它占用處理器的工作稱(chēng)為～;

對(duì)于任何一個(gè)作業(yè)來(lái)講，只有先被作業(yè)調(diào)度選中才有機(jī)會(huì)去競(jìng)爭(zhēng)處理器，并且僅當(dāng)被進(jìn)程調(diào)度選中時(shí)才能占用處理器。

作業(yè)調(diào)度算法原則：公平性、平衡資源使用、極大流量

1、先來(lái)先服務(wù)算法：按照作業(yè)進(jìn)入輸入井的先后次序來(lái)挑選作業(yè)，先進(jìn)入的且滿足條件的優(yōu)先被挑選;

2、計(jì)算時(shí)間短的作業(yè)優(yōu)先算法：要求用戶對(duì)自己的作業(yè)估計(jì)一個(gè)時(shí)間，時(shí)間短的優(yōu)先，缺點(diǎn)：一是以用戶估計(jì)時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)故意估計(jì)短一些，二是由于不斷有新作業(yè)進(jìn)入輸入井會(huì)造成要求計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)的作業(yè)等待過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間;

3、響應(yīng)比高者優(yōu)先算法：響應(yīng)比=等待時(shí)間/計(jì)算時(shí)間;

4、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法：

5、均衡調(diào)度算法：

進(jìn)程調(diào)度算法：

1、先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法;

2、最高優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法：非搶占式、可搶占式

3、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法：時(shí)間片是指允許進(jìn)程一次占用處理器的最長(zhǎng)時(shí)間;

八、線程的概念

線程：在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，把用戶的一個(gè)計(jì)算問(wèn)題或一個(gè)應(yīng)用問(wèn)題作為一個(gè)進(jìn)程，把該進(jìn)程中可以并發(fā)執(zhí)行的各部分分別作為線程，線程就是進(jìn)程中可以獨(dú)立執(zhí)行的子任務(wù)，一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程，每個(gè)線程都應(yīng)有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符和一張線程描述表。

進(jìn)程是資源分配單位，線程是調(diào)度、執(zhí)行單位;

采用多線程技術(shù)有明顯的優(yōu)勢(shì)性：

1、節(jié)省分配進(jìn)程控制塊和工作區(qū)的開(kāi)銷(xiāo);

2、不需要分配資源，創(chuàng)建速度快;

3、不需要額外的通信機(jī)制，且傳遞速度快;

4、能獨(dú)立執(zhí)行，充分利用和發(fā)揮處理器與外圍設(shè)備的并行工作能力;

線程的基本屬性

1、共享該進(jìn)程的所有資源;

2、在生命期內(nèi)會(huì)經(jīng)歷等待、就緒、運(yùn)行等程種狀態(tài)變化;

3、線程是處理器的調(diào)度單位，多個(gè)線程可并發(fā)執(zhí)行;單處理器系統(tǒng)交替占用處理器，多處理器系統(tǒng)可分別戰(zhàn)勝不同的處理器;

4、不同的線程可以執(zhí)行相同的程序;

線程又稱(chēng)為輕型進(jìn)程;

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