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操作系统期末大纲整理主编:刘小柏第一章os引论基本知识点操作系统的定义：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。操作系统的基本特征：(1).并发性。 并行性: 是指两个或多个事件在同一时刻发生。 并发性: 是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。现代计算机系统，CPU与设备间并行操作，单CPU环境下，多道程序并发执行。 (2).共享性 .系统中的资源可供内存中多个进程共同使用 1.互斥共享方式: 在一段时间内只允许一个进程访问该资源。 2.同时共享方式: 在一段时间内允许多个进程访问该资源。(3).虚拟性。是指通过某种技术(例如：spooling技术)把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。1.虚拟CPU：时间片轮转。利用多道程序设计技术，为每个程序建立一个进程，使一台处理机分时的轮流的处理每个程序，实现程序的并发执行，让每个用户都感觉好像有专门的一个CPU为自己服务。我们把用户所感觉到的处理机成为虚拟处理器。2.虚拟内存：请求与置换。每次只把用户程序的一部分调入内存运行，实现了用户程序的各个部分分时调入内存运行的情况。使人感觉内存好像增加了，处理的内容多了。3.虚拟设备：spooling技术。多道程序设计中，我们将一台物理CPU虚拟成多台逻辑上的CPU，从而实现多个用户的共享。同理，我们通过spooling技术，将一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑的I/O设备，从而实现了多个用户共享一台物理设备。(4).异步性. 进程以不可预知的速度向前推进3.操作系统的功能：1.处理机管理（二、三章）2.存储器管理 3设备管理4.文件管理5.作业管理（用户与操作系统的接口）第二章 进程管理一、基本知识点1.进程的定义及特征定义：（1）进程是程序的一次执行（过程）。（仅背下一条定义即可）（2）进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。（3）进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。（4）进程是进程实体的运行过程，是资源分配和调度的一个独立单位。特征：1)动态性：最基本的特征。进程有生命期：由创建而产生，由调度而执行，由撤消而消亡。2)并发性：是重要的特征。多个进程并发执行。3)独立性：进程是资源分配和调度的独立单位。4)异步性：进程按各自独立的，不可预知的速度向前推进。 5)结构特征：系统为每一个进程配置一个进程控制块（PCB），用于管理进程。2.操作系统中为什么引入进程的概念？因为在OS中引入了多道程序设计的概念，多道程序以并发方式执行，产生了新的特性（间断性，失去封闭性，不可再现性）。（想知道什么是间断性，失去封闭性，不可再现性请参考教科书P36页） 为了对程序并发执行的动态特征，活动规律，CPU分配单位加以描述和控制，人们引入了“进程”的概念。3.进程的三种基本状态以及引起进程状态转换的事件有哪些？进程的三种基本状态： 1)就绪状态：进程分配到除CPU之外的资源后状态，初始状态为就绪。 2)执行状态（运行状态）：进程已分配到CPU。 3)阻塞状态：执行的进程，由于发生某事件，而放弃CPU处于暂停状态。 进程状态的转换：4.记录型信号量：（1）类型定义： type semaphore=record value:integer ; （代表资源数目） L : List of process; （指针L用于链接所有等待的进程） end;（2）wait原语和singal原语：代码描述：procedure wait(s) procedure signal(s) var s: semaphore; var s: semaphore; begin begin s.value:=s.value-1; s.value:=s.value+1； if s.value0 if s.value=0 then block(s.L) then wakeup(s.L) end end （也称为P(s) 操作） （也称为V(s)操作）流程图：5.临街资源：一次只允许一个进程访问的资源称为临界资源。（应采取互斥方式，实现对这种资源的共享。）临界区：把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。（应保证诸进程互斥地进入自己的临界区。）二、综合应用，使用PV原语解决的同步问题。1.利用信号量实现进程互斥 互斥：指多个进程对共享资源访问的排它性。问题：游艺场问题某游艺场设置了一个自动计数系统，用一 个计数器count指示在场的人数。当有一个人进入时，由进程Pin实现计数加1;当退出一人时，由进程Pout 实现计数减1。Beginvar s : semaphore ; count:in