汤子瀛计算机操作系统总结2.docVIP

进程和线程的概念 进程：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 线程：线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位 进程的基本状态及状态转换的原因 基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态 状态转换原因： 就绪状态到执行状态：进程调度程序为处于就绪状态的进程分配处理机后，程序进入执行状态 执行状态到阻塞状态：正在执行的进程因为需要等待某事件而无法执行 阻塞状态到就绪状态：进程所等待的事情发生了 执行状态到就绪状态：正在执行的状态因为时间片用完而暂停执行；或者在可抢占调度方式中，一个优先权高的进程到来后，正在执行的优先权低的进程强制被撤下处理机 PCB的作用 PCB中记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前状况以及控制进程运行的全部信息。PCB是进程存在的唯一标志。 进程控制的原语操作 进程创建Creat()、进程撤销Kill()、进程挂起suspend()、进程激活active()、进程阻塞block()、进程唤醒wakeup()。 进程互斥、临界区、进程同步的基本概念、同步准则 进程互斥：两个或两个以上进程，不能同时进入关于同一组共享变量的临界区域，否则可能发生与时间有关的错误。 临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区 进程同步：使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性 同步准则：（1）空闲让进（2）忙则等待（3）有限等待（4）让权等待 记录型信号量 一种不存在”忙等”的进程同步机制。每个信号量s除了一个整型值s.value之外，还有一个进程等待队列s.L。 信号量的应用 生产者消费者问题、哲学家就餐问题、读者写者问题 进程间通信的原理和实现方法 信箱 共享存储系统：相互通信的进程共享某些数据结构或共享存储区 消息传递系统分为直接通信和间接通信 直接通信：通信的每个进程直接指明通信的接收方和发送方。在这种方式下，发送和接收原语如下：send(P,message)、receive(Q,message) 间接通信：消息的发送和接收通过信箱进行。发送和接收原语如下：send(A,message)、receive(A,message)  处理机调度的基本概念和种类 在多道程序环境下，进程数目往往多于处理机数目，这就要求系统能按某种算法，动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之执行，分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。 处理机调度的种类：高级调度、低级调度、中级调度 高级调度：用于把外存上处于后备队列中的作业调入内存，并为他们创建进程、分配必要资源，再将新创建的进程挂在就绪队列。 低级调度：从就绪队列中选择一个就绪队列来执行并给其分配处理机。 中级调度：在内存和外存对换区之间按照给定的原则和策略选择进程对象，以解决内存紧张问题，从而提高内存利用率和系统吞吐量。 选择调度算法的准则，周转时间，带权周转时间，响应时间 面向用户的准则：周转时间短、响应时间快、截止时间的保证 面向系统的原则：系统吞吐量高、处理机利用率好、各类资源的平衡利用 周转时间：从作业被提交给系统开始，到作业完成为止这段时间间隔 带权周转时间：作业的周转时间与系统为它服务的时间之比 响应时间：用户从键盘提交一个请求开始，直至系统首次产生响应为止的时间 常见调度算法、抢占、响应比 常见调度算法：先来先服务调度算法和短进程优先、高优先权优先、基于时间片的轮转 抢占：在进程运行期间，如果出现了另一个优先权更高的进程，进程调度程序就立即停止当前进程的执行，重新将处理机分配给新到的优先权最高的进程。 响应比：系统对作业的响应时间/要求服务时间 常见的两种实时调度算法 常见的实时调度算法：最早截止时间优先、最低松弛度优先 死锁产生的原因，四个必要条件 死锁：多个进程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，若无外力作用，他们将无法再想前推进。 产生原因：竞争资源、进程间推进顺序非法 四个必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件 死锁的预防 预防死锁和避免死锁 预防死锁：破坏四个必要条件中的2,3,4之一不能成立，必要条件1是固有的，不能改变。 避免死锁：安全状态和不安全状态。 利用银行家算法避免死锁 死锁的检测与解除  重定位的基本概念：为什么要引入 把程序中的逻辑地址空间变换成内存中实际物理地址空间的过程，也就是装入时对目标程序中指令和数据的修改过程。是实现多道程序在内存中同时运行的基础。 如何提高内存利用率：离散分配、对换机制、动态链接、虚拟存储器、存储器共享 离散分配：连续分配会形成很多”碎片”，虽然可以通过紧凑将许多碎片拼接成可用的大块空间，但须为之付出很大开销，离散分配允许将一个进程直接分散地装入到许多不相邻接的分区中，无需紧