操作系统复习-6.pdf

###操作系统复习知识点梳理####一、操作系统的基本概念及目标- **操作系统的目标**： -可扩充性：能够随着硬件的发展和技术的进步，不断加入新的功能。 -开放性：遵循一定的标准规范，与其他系统进行交互。 -最重要的两个目标通常是指可扩充性和开放性。 - **操作系统的基本概念**： - **分时操作系统特征**： 1. **多路性**：允许多个用户共享同一台主机。 2. **独立性**：多个用户共享一台主机时，每个用户感觉像是独占该主机。 3. **及时性**：用户的请求能在很短时间内得到响应（通常为1-3秒）。 4. **交互性**：用户可以通过终端调用系统提供的服务，例如文件管理等。 - **实时操作系统特征**： 1. **多路性**：系统周期性地对多个现场信息进行采集以及对多个执行机构进行控制。 2. **独立性**：信息的采集和对象的控制是互不干扰的。 3. **及时性**：以控制对象所要求的截止时间来定，通常是毫秒级。 4. **交互性**：人与系统的交互仅限于系统中的某些特定服务。 5. **可靠性**：可靠性要求极高，通常采用了多级容错机制来保证系统和数据的安全性。 - **操作系统的基本特征**： - **并发**：在多道程序环境下，在一段时间内有多个程序在同时运行；在单处理器系统中，程序分时地交替运行。 - **共享**：系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。 - **虚拟**：将一个物理实体通过技术变为若干个逻辑上的对应物，可以共享。 - **异步**：进程以不可预知的速度向前推进。 ####二、进程管理- **进程控制块(PCB)的基本概念**： - PCB是操作系统用来管理进程的数据结构，记录了进程的状态和其他相关信息。 - **进程状态**： -创建：进程被创建时的状态。 -就绪：进程准备好运行但等待CPU的时间片。 -运行：进程正在CPU上运行。 -阻塞：进程因等待某个事件发生而无法继续运行。 -终止：进程完成任务或出现错误而结束。 - **进程状态转换**： -进程的状态可以在创建、就绪、运行、阻塞和终止之间转换，具体的转换条件包括但不限于时间片用尽、I/O请求完成等。 - **线程与进程的区别**： - **线程**：是进程中执行控制的单元，是调度和分派的基本单位；线程本身不拥有系统资源，只有一点能保证独立运行的资源。 - **进程**：可以拥有资源，是独立调度和分派的基本单位。 - **异同点**： -并发性：进程间的线程可以并发执行，不同进程间的线程也可以并发执行。 -资源拥有：进程可以拥有资源，而线程本身不拥有系统资源。 -调度单位：两者都是独立调度和分派的基本单位。 ####三、作业控制与调度- **作业控制块(JCB)的基本概念**：作业控制块用于记录作业的相关信息，以便操作系统进行管理和调度。 - **作业调度算法**：不同的作业调度算法有不同的特点和应用场景，常见的包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、最高响应比优先(HRRN)等。 - **作业调度的目标**：提高系统效率、公平性等。 ####四、死锁- **死锁的基本概念**：当两个或多个进程互相等待对方释放资源才能继续运行时，就形成了死锁。 - **死锁的必要条件**：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、循环等待条件。 - **解决死锁的方法**： -预防死锁：通过破坏其中一个必要条件来避免死锁的发生。 -避免死锁：在进程提出资源请求之前，预先计算出是否会导致死锁。 -检测死锁：定期检测系统状态，一旦发现死锁立即采取措施。 -解除死锁：一旦发生死锁，需要采取措施解除，比如撤销某些进程。 ####五、存储管理- **虚拟存储技术**：通过虚拟内存的方式，使得程序可以访问比实际物理内存更大的空间。 - **分页存储管理**：将主存分为固定大小的页面，并将程序按同样大小划分成页面，然后将程序的不同页面映射到主存的不同页面上。 - **分段存储管理**：按照程序的逻辑结构将其划分为多个段，每一段都有自己的名字，并且可以有不同的长度。 - **地址转换过程**：程序中的逻辑地址通过地址转换硬件转化为物理地址的过程。 - **快表**：一种高速缓存，用于存放最近使用的页表项，以加快地址转换的速度。 - **缺页中断与缺页率**：当程序试图访问不在主存中的页面时发生的中断称为缺页中断；缺页率是指在一定时间内发生的缺页中断次数与总的指令条数的比例。 ####六、设备管理- **设备管理的支持数据结构**：为了有效管理外部设备，操作系统需要维护一些数据结构，如设备控制表、控制器控制表等。 - **设备驱动程序**：负责与硬件设备通信的软件模块，是操作系统与硬件之间的桥梁。 ####七、文件系统- **文件系统的基本功能**：提供文件的创建、删除、打开、关闭等功能，以及文件的读写操作。 - **文件系统的层次结构**：文件系统通常采用层次化的结构组织文件，包括文件目录、文件属性、文件内容等。 - **文件系统的特性**：包括文件的访问控制、安全性、备份恢复等。以上内容覆盖了操作系统复习中的核心知识点，通过对这些概念的理解和掌握，可以帮助更好地理解和学习操作系统相关的理论知识和技术实践。