同济大学操作系统复习提纲.doc

第一章 引论
1. 操作系统是一个介于应用程序和计算机硬件之间的系统软件，负责管理计算机系统内的一切资源，为所有的应用程序提供资源访问服务。

2. 三类操作系统：
a) 多道批处理系统：多道、宏观上并发执行、微观上串行执行、未实现人机交互
b) 分时系统：人机交互、共享主机、便于用户上网、可靠度低（UNIX，时间片）
c) 实时系统：实时控制、实时信息处理、可靠度高

3. 在多道批处理系统中，作业从进入到退出系统大致分为四个阶段（p9）

4. 操作系统的基本特征
a) 并发性：两个或多个事件在同一时间间隔内发生
b) 共享性：系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程同时使用（互斥访问、同时访问）
c) 虚拟技术：（虚拟处理机技术、虚拟存储技术、虚拟设备技术）
d) 异步性：进程是以人们不可预知的速度向前推进的。

5. 操作系统的基本功能：
a) 进程管理：进程控制、进程同步、进程通信、调度
b) 存储器管理：内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充
c) 设备管理：缓冲管理、设备分配、设备处理
d) 文件管理：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写控制、文件保护
e) 操作系统与用户之间的接口：命令接口、程序接口

6. UNIX系统的特点：
a) 精巧的核心 与丰富的实用层
b) 使用灵活的用户界面
c) 树形结构的文件系统
d) 文件和设备统一看待
e) 良好的移植性

第二章 并发进程
1. 进程和程序的区别与联系：
a) 进程是执行程序的动态过程，程序是进程运行的静态文本
b) 一个进程可以执行一个或几个程序，同一程序也可能由多个进程同时执行

2. 进程的特征：动态性、并发性、不确定性

3. PCB（进程控制块）：进程存在的唯一标志、应常驻内存

4. 进程状态转换图（p32、p33、p35）

5. 原语：由若干条指令组成，用于完成一定功能的一个过程。是一个不可分割的基本单位， 在执行过程中不允许被中断。

6. 一些原语：
a) 阻塞原语block
b) 唤醒原语wakeup（使用了阻塞原语必须使用唤醒原语）
c) 挂起原语suspend
d) 激活原语active
e) 创建原语create
f) 终止原语terminate
g) 发送原语send
h) 读消息原语read

7. 周转时间：从创建成功到进程完成。包括进程在就绪队列上等待调度的时间、进程在CPU上执行的时间、进程等待I/O完成的时间

8. 进程调度算法：
a) 先来先服务（FCFS）:周转时间=完成时间-到达时间，带权周转时间=周转时间/服务时间
b) 短进程优先（SPF）：【批处理系统】
c) 高优先权优先
d) 基于时间片的轮转调度算法：时间片轮转；多级反馈队列调度算法【分时系统】

9. 同步与互斥

10. 互斥机制规则：空闲让进；忙则等待；有限等待；让权等待

11. 解决同步、互斥的一般方法：信号量和p、v操作（p44、p45）

12. 经典的进程通信问题：（p48~p51）
a) 生产者-消费者问题

b) 读者-写者问题

13. 进程管理的类结构（p62~p67）
a) Process类的成员函数

b) Process类的数据成员

c) User类的成员函数

d) User类的数据成员

e) Text类的数据成员

f) Processmanager类的成员函数

g) Processmanager类的数据成员

第三章 中断
1. 中断源：发出中断请求信号的外设控制器（也可以认为是引起中断发生的事件）
中断号：系统为每一个中断源分配的唯一标识符
中断或中断响应：接收到中断请求信号的处理机将暂停正在执行额程序，转去处理IO完成事件的过程。
断点：程序的暂停点。
中断处理程序：中断响应后，具体处理IO完成事件的子程序
中断向量：相应的中断处理程序的入口地址和中断处理时处理机的状态字。
中断嵌套：开中断情况下，低优先级终端年处理程序运行时可以被高优先级的中断打断

2. 中断是多道程序并发的硬件基础

3. 中断处理的5个步骤：
（1）、硬件中断响应
（2）、保存现运行进程的现场，可细分为硬件现场保护和软件现场保护两部分
（3）、调用执行中断处理函数
（4）恢复现场，可细分为软件现场恢复和硬件现场恢复两个部分
（5）、中断返回
4. UNIX V6++中断过程图（p77）

5. UNIX V6++中主要的系统调用和名称（p80）

6. 时钟中断的处理过程图（p83）

第四章 存储管理
1. 存储管理的功能：
a) 提供内存空间的管理策略
b) 提供有效的地址重定位机制
c) 提供有效的手段，实现对物理内存的扩充，从逻辑上满足大作业和多进程并发的需求
d) 提供有效的内存共享和内存保护机制

2. 空闲内存空间的管理：索引表管理、位示图表示法、链式队列管理

3. 内存的扩充：覆盖、交换、虚拟内存器

4. 信息的共享与保护：界限寄存器方法（上下界寄存器、基址限长寄存器）、存储保护键方法

5. 可变分区的分配算法：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法（找能满足的最小的，要求空闲分区从小到大排列）、最坏适应算法（找最大的，要求空闲分区从大到小排列）

6. 页（逻辑页、页面、虚页）：用户程序的逻辑地址空间分成的固定大小（1k）的区域。
页框（物理块）：内存空间分成的存储块。

7. 分页存储管理的程序地址字结构（p97）

8. 页表：每个进程都有一张页表，进程执行时，页表的起始地址和长度从PCB存入内存的页表寄存器（PTR）中。

9. 快表（联想寄存器）：为了提高地址变换速度，在地址变换机构中增设的一个具有并行查找能力的特殊高速缓冲寄存器。

10. 请求分页中的页面置换算法(P101)
a) 最佳置换法:

b) 先进先出页面置换算法（FIFO）

c) 最近最久未使用页面置换算法(LRU)

d) Clock置换算法

11. 分段存储地址结构（p104）

12. 完整的UNIIX V6++进程图像

第五章 进程管理
1. UNIX V6++进程的调度状态（p118）

2. 进程优先数的计算公式：p_pri=min{255,p_cpu/16+PUSER(100)+p_nice}