操作系统期末复习.docx

第一章4分
1.计算机系统组成的四个部分（硬件、操作系统、系统程序与应用程序、用户）
2.操作系统位于那一层、上下层关系
操作系统控件和协调各用户的应用程序对硬件的使用
3.操作系统的两个角色（资源分配器、控制程序）
4.操作系统运行过程中的二态性（内核态、用户态）
5.操作系统的计算环境（传统计算、客户机-服务器计算、对等计算、基于Web的计算）
6.OS五个基本模块：（进程管理、进程通信、I/O、内存管理、文件系统）
7.进程是操作系统工作的基本单元
第二章4分
·操作系统服务用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测、资源分配、统计、保护和安全
·了解系统调用（提供了操作系统提供的有效服务界面，最小的功能单位）
API：应用程序接口1.程序的可移植性2.实际的系统调用比API更注重细节和困难
向操作系统传递参数的三种方法
a.寄存器传递参数b.通过程序放入堆栈中c.块和堆栈的方法
·操作系统结构（单核、微核）
系统调用的五类：a.进程控制b.文件管理c.设备管理d.信息维护e.通信
·单核操作系统的结构以及例子（简单结构-DOS、层次结构-UNIX、模块化-solaris）
·操作系统设计的策略和机制的区别（策略决定做什么、机制决定怎么做）
·微核与模块化的区别
相同点：拆分功能，实现模块化，维护简单
不同点：微核的模块位于用户空间、模块化的模块位于内存空间；
性能上：微核更为灵活，可以随意加卸载，但是带来的系统开销更大（通信开销）、模块化需要进行编译才能加载（更改，不能在运行时更改），模块之间有一定依赖关系
第三章8分
·进程概念（执行中的程序）
·进程区别于程序（程序是非运行态的，而进程是运行着的；进程还包括程序计数器、寄存器、堆栈段、数据段、堆（可能）等）
·进程状态&进程状态图（见图3.2）（ps：联系到第五章的：CPU调度牵涉到这其中的状态变化有：运行到等待（非抢占）、运行到就绪（抢占）、运行到结束（非抢占）、等待到就绪（抢占））

CPU调度发生在进程调度的什么时候：运行态到等待态（非抢占）运行到就绪（抢占）等待到就绪（抢占）进程终止（非）
·PCB的概念&包含的内容
（进程状态、程序计数器、CPU寄存器、内存管理信息、记账信息、I/O状态信息）
·调度队列（作业队列、就绪队列、设备队列）
·调度队列迁徙图

·调度（长期-作业调度、中期-存储器调度、短期-CPU调度）
·I/O绑定、CPU绑定
I/O绑定:当io时间比cpu时间大的时候(执行I/O方面比执行计算花费时间多)
CPU绑定:当io时间比cpu时间短的时候
如果均以I/O为主，则就绪队列几乎为空，短期调度程序没什么可做
如果均以CPU为主，则等待队列几乎总为空，从而几乎不使用设备
·上下文切换的概念
将CPU切换到另一个进程需要保存当前进程的状态并恢复另一个进程的状态。
进程上下文用进程的PCB表示。通过执行一个状态保存来保存CPU当前状态（不管它是模式还是用户模式），之后执行一个状态恢复重新开始运行。
·进程通信、生产者消费者模型
·有限缓冲区无限缓冲区的问题
有限缓冲：对缓冲大小没有限制。消费者可能不得不等待新的项，但生产者总是可以产生新项
无限缓冲：假设缓冲大小固定。对于这种情况，如果缓冲为空，那么消费者必须等待;如果缓冲为满，那么生产者必须等待。
·进程间通信的实现方式
进程通信的两种模式：共享内存/消息传递
进程通信的技术有：管道通信、消息通信、网络方式、共享内存
sockts套接字概念（其中ip是用来找到机器的（地址）、端口号是用来找到进程的）
第四章4分
·线程的概念
是CPU使用的基本单元，它由线程ID、程序计数器、寄存器集合和栈组成。它与属于同一进程的其他线程共享代码段、数据段和其他操作系统资源。
一个进程中的多个线程必须共享地址空间。
·多线程编程优点：
响应度高、资源共享、经济、多处理器体系结构的利用。
·映射模型
用户级线程映射到内核线程。
多对一：线程管理是由线程库在用户空间进行的。效率比较高。但是如果一个线程执行了阻塞系统调用，那么整个进程会阻塞。而且，因为任一时刻只有一个线程能访问内核，多个线程不能并行运行在多处理器上。
一对一：一个线程执行阻塞系统调用时，能允许另一个线程继续执行，它提供了比多对一模型更好的并发功能;它也允许多个线程能并行地运行在多处理器系统上。缺点：每创建一个用户线程就需要创建一个相应的内核线程。由于创建内核线程的开销会影响应用程序的性能，所以这种模型绝大多数实现限制了系统所支持的线程数量。
多对多：可创建任意多的用户线程，并且相应内核线程能在多处理器系统上并发执行。
*优先级调度大问题
第五章10分
·分派程序功能：
切换上下文、切换到用户模、跳转到用户程序的合适位置，以重新启