操作系統(tǒng)98433

1、總復(fù)習(xí)1、基本概念、基本概念2、計(jì)算、計(jì)算3、算法設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)1、基本概念、基本概念第一章第一章緒論緒論⑴操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)通常把操作系統(tǒng)定義為用來控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源，方便用戶使用的程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的集合。⑵操作系統(tǒng)的特征操作系統(tǒng)的特征⑴并發(fā)性（Concurrence）⑵共享性（Sharing）共享一般有兩種方式：互斥共享和同時(shí)共享⑶異步性（Asynchronism）⑷虛擬性（Virtual）⑶操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的功能⑴處理機(jī)管

2、理⑵存儲管理⑶設(shè)備管理⑷文件管理⑸網(wǎng)絡(luò)與通信管理⑹用戶接口⑷操作系統(tǒng)的基本類型操作系統(tǒng)的基本類型批處理系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)⑸多道程序設(shè)計(jì)多道程序設(shè)計(jì)所謂多道程序設(shè)計(jì)是指允許多個(gè)程序同時(shí)存在于主存之間，由中央處理器以切換方式為之服務(wù)，使得多個(gè)程序可以同時(shí)執(zhí)行。主存中多個(gè)相互獨(dú)立的程序均處于開始和結(jié)束之間，從宏觀上看是并行的，多道程序都處于運(yùn)行而未運(yùn)行結(jié)束的過程中；從微觀上看是串行的，各道程序輪流占用CPU交替地執(zhí)行。⑹用戶接口、系統(tǒng)調(diào)用用

3、戶接口、系統(tǒng)調(diào)用程序接口又稱為應(yīng)用編程接口API（ApplicationProgrammingInterface），程序中使用這個(gè)接口可以調(diào)用操作系統(tǒng)的服務(wù)功能。許多操作系統(tǒng)的程序接口由一組系統(tǒng)調(diào)用（SystemCall）組成，因此，用戶在編寫的程序中使用“系統(tǒng)調(diào)用”就可以獲得操作系統(tǒng)進(jìn)程各狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換。這些程序段是機(jī)器指令的延伸，由若干條機(jī)器指令構(gòu)成，用以完成特定功能，且在管態(tài)下執(zhí)行，執(zhí)行過程中是不可分割的，不允許被中斷，并且它是順序

4、執(zhí)行的（不允許并發(fā)），我們把這樣的程序段叫作原語。用于進(jìn)程控制的原語有：創(chuàng)建原語撤銷原語阻塞原語喚醒原語掛起原語和激活原語⑵臨界區(qū)和臨界資源、臨界區(qū)的使用準(zhǔn)則臨界區(qū)和臨界資源、臨界區(qū)的使用準(zhǔn)則臨界資源和臨界區(qū)一次只能允許一個(gè)進(jìn)程訪問的共享資源稱為臨界資源。每個(gè)進(jìn)程訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區(qū)（CriticalSection），簡稱CS區(qū)。只有讓使用臨界資源的進(jìn)程互斥地進(jìn)入臨界區(qū)，才能保證某一進(jìn)程單獨(dú)地使用臨界資源。并發(fā)進(jìn)程進(jìn)入相關(guān)臨

5、界區(qū)執(zhí)行應(yīng)遵循如下四個(gè)準(zhǔn)則：一次至多只允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)。不能讓一個(gè)進(jìn)程無限期地在臨界區(qū)內(nèi)執(zhí)行。不能強(qiáng)迫一個(gè)進(jìn)程無限地等待進(jìn)入它的臨界區(qū)。不能假定處理機(jī)的速度和限制處理機(jī)的數(shù)量，也即公平競爭。⑶進(jìn)程同步、進(jìn)程同步的解決方法（主要是進(jìn)程同步、進(jìn)程同步的解決方法（主要是P、V操作操作進(jìn)程同步（synchronization）是解決進(jìn)程間合作關(guān)系（直接制約關(guān)系）的手段，指兩個(gè)或兩個(gè)以上進(jìn)程基于某個(gè)條件來協(xié)調(diào)它們的活動。一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行依賴于

6、另一個(gè)合作進(jìn)程的消息或信號，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程沒有得到來自于另一個(gè)進(jìn)程的消息或信號時(shí)則需等待，直到消息或信號到達(dá)才被喚醒。1加鎖機(jī)制設(shè)想有一個(gè)共享變量（鎖變量）W，鎖有兩種狀態(tài)：w＝0表示鎖已打開，此時(shí)臨界區(qū)內(nèi)沒有進(jìn)程；W＝1表示鎖被關(guān)閉，此時(shí)已有某個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)。用原語來實(shí)現(xiàn)，其中加鎖原語用LOCK（W）表示，可描述為：測試W，若W＝1，表示資源正在使用，繼續(xù)反復(fù)測試；若W＝0，置W＝l（加鎖）。開鎖原語用UNLOCK（W）表示，可描述為：

7、W=0；2信號量機(jī)制信號量是一種控制進(jìn)程互斥和同步的變量。從物理意義上理解，信號量的值對應(yīng)著相應(yīng)資源的使用情況，當(dāng)它的值大于0時(shí)，表示當(dāng)前可用資源的數(shù)量；當(dāng)它的值小于0時(shí)，表示已無可用資源，其絕對值表示等待使用該資源的進(jìn)程個(gè)數(shù)，即在該信號量隊(duì)列上排隊(duì)的進(jìn)程數(shù)，也就是說，每一個(gè)信號量有一個(gè)等待隊(duì)列。對信號量的操作，只允許初始化和執(zhí)行兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的原語——P、V原語，或者稱為P、V操作，沒有任何其它方法可以檢查和操作信號量。3管程機(jī)制基本思想是