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《计算机操作系统》学科复习强化版 ◎第一章 操作系统引论 本章内容：操作系统的目标和作用、操作系统的发展过程、操作系统的基本特征、操作系统的主要功能、OS结构设计 本章主要考点：概念 1、设计现代OS的主要目标是：有效性、方便性、可扩展性、开放性。 2、操作系统的五大功能是：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理。 3、操作系统的基本特性是：并发性、共享性、异步性、虚拟性。其中最基本特征是并发和共享。最重要的特征是并发性 4、操作系统的作用：作为用户与计算机硬件系统之间的接口、OS作为计算机系统资源的管理者、OS用作扩充机器。 5、以下不是微内核OS特点的是（C） A、足够小的内核 B、应用“机制与策略分离”的原理 C、运行效率高 D、采用面向对象技术 注：微内核OS运行效率并不高，它还有一个特点是基于客户/服务器模式 本章内容：进程的基本概念、进程控制、进程同步、经典进程的同步问题、进程通信、线程的基本概念 主要考点：程序和进程的区别、进程的状态转化、原语、进程同步S值的变化和前趋图 管程、线程的概念 1、简述进程的定义 （1）进程是程序的一次执行。 （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的运行过程，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，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位 2、说明进程与程序的区别 （1）程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态概念。 （2）程序的存在是永久的。而进程则是有生命期的，它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤消而消亡。 （3）程序仅是指令的有序集合。而进程则由程序段、相关数据段进程控制块（PCB）组成。 （4）进程与程序之间不是一一对应。 （5）并发性：多个进程实体同存于内存中，且能在一段时间内同时运行。并发性是进程的重要特征，也是OS的重要特征。引入进程的目的也正是为了使其进程实体能和其它进程实体并发执行；而程序(没有建立PCB)是不能并发执行的。 （6）独立性：在传统的OS中，独立性是指进程实体是能独立分配资源和独立接受调度，能独立运行的基本单位。凡未建立PCB的程序都不能作为一个独立的单位参与运行。 （7）异步性：进程实体按异步方式运行,推进次序每次不一定相同。 3、程序段、相关数据、PCB（进程控制块）三部分构成了进程实体。 4、引起挂起状态的原因有：终端用户的请求、父进程的请求、负荷调节的需要、操作系统的需要。 5、原语(Primitive)是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一个过程，原语在执行中不允许被中断，原语的作用是实现进程的通信和控制。常见的几种元语：创建原语create()（功能：创建一新进程）、阻塞原语block()（功能：将进程由执行状态转为阻塞状态）、唤醒原语wakeup()（功能：将进程由阻塞状态变为就绪状态）、挂起原语suspend()（功能：将指定进程或处于阻塞状态的进程挂起）、激活原语active()（功能：将指定进程激活）。 6、同步机制应遵循的四条规则是：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。 7、试写出相应的程序来描述右图所示的前驱图 8、管程的定义 一个管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。 9、高级通信机制分为三大类：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统 10、操作系统中引入进程的目的是为了使多个程序能并发执行，以提高资源利用率和系统吞吐量，在操作系统中再引入线程，则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销。 11、进程与线程的比较 12、试从调度性，并发性，拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较. 调度性：在传统的操作系统中，拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程，在引入线程的OS中，则把线程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位； 并发性：在引入线程的OS中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间，亦可并发执行，因而使OS具有更好的并发性； 拥有资源：无论是传统的操作系统，还是引入了线程的操作系统，进程始终是拥有资源的一个基本单位，而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外，本身基本不拥有系统资源，但它可以访问其隶属进程的资源； 开销：由于创建或撤销进程时，系统都要为之分配和回收资源，如内存空间等，进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程，因此，操作系统在创建、撤消和切换进程时所付出的开销将显著地大于线程。 13、当一个进程完成了特定任务后，系