西北工业大学操作系统期末复习关键点:进程与内存管理

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西北工业大学操作系统期末复习指南强调了操作系统的核心概念和考试重点。复习大纲主要包括以下几个方面: 1. 操作系统概述: - 进程、内存管理、文件管理和I/O设备管理是操作系统的主要模块,其中进程管理和内存管理是考试的重点,预计分数占比超过60%。 - 并发和并行是基础概念,需理解两者之间的区别,以及操作系统如何实现并发和虚拟化。 - 实时操作系统关注计算时间和结果,与传统操作系统有特殊的时间响应要求。 2. 系统模式与状态: - 内核态(管态)与用户态(目态)的区分,理解进程在两种模式下的工作原理。 - 系统调用是用户程序与内核交互的关键,特别是进程管理中涉及到的接口。 3. 进程管理: - 详细解析进程和线程的概念,以及它们的区别和联系,包括进程控制块(PCB)的作用。 - 用户级线程与核心级线程的理解,状态转换如就绪态、运行态、阻塞态等,以及调度的相关内容。 - 同步与互斥(PV操作)和死锁问题,以及死锁的预防和避免策略(如银行家算法)。 4. 内存管理: - 虚拟内存是内存管理的核心概念,理解虚拟地址空间、物理地址映射、内存分配和回收方法。 - 需要深入理解内存碎片、内存对换和内存保护等问题,这些都是可能出现在大题中的知识点。 在整个复习过程中,建议结合PPT案例和例题进行学习,尤其是那些可能出现在考试中的图表题和实际应用案例。对于复杂的概念,把握住关键原理和常见应用场景有助于记忆。由于时间紧迫,考生应注重理解和实践,而非单纯的记忆,确保能够灵活运用所学知识解题。
2018-03-13 上传
• 第一讲 o 什么叫操作系统 ♣ 计算机操作系统是指控制和管理计算机的软、硬件资源,合理组织计算机的工作流程,方便用户使用的程序集合。 o 操作系统的三个作用 管理者 ……虚拟机 ♣ 计算机系统软硬件资源的管理者。 ♣ 为用户提供一台等价的扩展机器或虚拟机。 ♣ 最重要、最基本、最复杂的系统程序,控制应用程序执行的程序。 o 操作系统的发展历史 每一代思想 特别是分时系统 (现代的都是分时)定义特点优缺点 ♣ 第一代:手工操作 • 1945-1955 • 使用机器语言 • 无操作系统 • 用于数学计算 • 输入输出:插件版、纸带、卡片 • 计算机处理能力日益提升,而手工操作效率低下,造成了资源浪费。 ♣ 第二代:单批道处理系统 • 1955-1965 • 用于大型机 • 使用汇编语言,FORTRAN,作业 • FMS(Fortran Monitor System),IBSYS(IBM为7094机配备的操作系统) • 用于较复杂的科学工程计算 o 联机批处理 o 脱机批处理 • 机时在走来走去中浪费掉 • 优点:同一批作业自动依次更替,改善了主机CPU和I/O设备的使用效率,提高了吞吐量。 • 主要问题:CPU和I/O设备使用忙闲不均,取决于作业特性。 o 计算为主的作业,外设空闲; o I/O为主的作业,CPU空闲。 ♣ 第三代:多批道处理系统 • 1965-1980 • 使用集成电路 • 操作系统:庞大、复杂 • 多道:内存中同时存放几个作业。 • 几项新技术:Multiprogramming,Spooling • 优点: o 资源利用率高(CPU、内存、I/O) o 作业吞吐量大 • 缺点: o 用户交互性差 o 作业平均周转时间长 ♣ 第四代:分时系统 • 70年代中期至今 • 多个用户分享使用同一台计算机。多个程序分时共享硬件和软件资源。 • 通常按时间片分配:各个程序在CPU上执行的轮换时间。 • 操作系统:CTSS(M.I.T.)、Multics(computer community) • 特征: o 同时性 ♣ 也称多路性。若干用户同时与一台计算机相连,宏观上看各个用户在同时使用计算机,他们是并行的;微观上看各个用户在轮流使用计算机。 o 交互性 ♣ 用户通过终端设备(如键盘、鼠标)向系统发出请求,并根据系统的响应结果再向系统发出请求,直至得到满意的结果。 o 独立性 ♣ 每个用户使用各自的终端与系统交互,彼此独立、互不干扰 o 及时性 ♣ 指用户向系统发出请求后,应该在较短的时间内得到响应。 ♣ 新发展:个人计算机、实时系统、网络与分布式系统、移动计算…… o 什么叫中断 ♣ 中断:指CPU在收到外部中断信号后,停止原来工作,转去处理该中断事件,完毕后回到原来断点继续工作。 ♣ 通道:用于控制I/O设备与内存间的数据传输。启动后可独立与CPU运行,实现CPU与I/O的并行。 o 中断的处理机制