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操作系统总结
第一篇：操作系统总结
操作系统基本基础概念
多任务是指用户可以在同一时间内运行多个应用程序,每个应用程序被称作一个任务。像Windows
、LINUX就是支持多任务的操作系统。每个任务使用由操作系统分配
系统调用类型：进程控制，文件管理，设备管理，信息维护，通信
4.
系统程序分类：文件管理，状态信息，文件修改，程序设计语言支持，程序装入和
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执行，通信，系统工具，应用程序。
5.
操作系统结构：
①
简单结构(MS-DOS)：小空间多功能，应用程序直接操作硬件，不安全，无模块，
接口和功能层次没有区分
②
分层法：难划分，效率低，但是构造和调试简单化
③
微内核：包括最小的进程和内存管理以及通信，便于扩充操作系统。
④
模块化：动态加载模块，允许内核提供核心服务，也能动态的实现特定的功能
⑤
组合结构
第二部分进程管理
一、进程
1.
进程的概念
①
进程通常包括：程序计数器，栈，数据段
②
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进程状态：新建，运行，等待，就绪，终止
③
进程控制块PCB：进程状态，程序计数器，CPU寄存器，CPU调度信息，内存
管理信息，记账信息，I/O状态信息
④
2.
进程调度
①
调度队列：作业队列，就绪队列，设备队列P80
②
调度程序：长期调度程序（作业调度程序）：从作业池中选择进程，并装入内存
准备执行。短期调度程序（CPU调度程序）：从准备执行的进程中选择进程，并为之分配CPU时间。中期调度程序：能将进程从内存中移出。
长短期的区别是执行频率；长期调度控制多道程序设计的程度，中期调度可以降低多道。
③
I/O绑定进程，CPU绑定进程
④
上下文切换：将CPU切换到另一个进程需要保存当前进程的状态和恢复另一进
程的状态。
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3.
进程操作
①
进程创程：创建新进程的执行方式（父子进程并发执行；父进程等待直到某个
或全部子进程执行完毕）
新进程地址空间（子进程是父进程的副本；子进程装入另一个新程序）
资源共享（所有/子集/不共享）
②
进程终止
父进程终止子进程的原因（子进程使用了超过它分配的资源；分配给子程序的任务不需要了；父进程结束）
4.
进程间通信
①
通信基本模型：共享内存，消息传递
②
共享内存：消费者可能等待生产者；无限缓冲区，有限缓冲区的区别
③
消息传递：
命名：直接通信（对称寻址：接受者命名发送者；非对称寻址：接受者不需要命名发送者）间接通信（邮箱、端口的参与）
同步：阻塞与非阻塞（发送，接收），同步与异步
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缓冲：零容量（无缓冲）；有限容量、无限容量（自动缓冲）
5.
客户机-服务器通信：套接字SOCKET，RPC远程调用，RMI远程方法调用
二、线程
1.
概述：多线程优点：响应度高，资源共享，经济，多处理器体系结构的利用
2.
多线程模型：用户层的用户线程或内核层的内核线程，用户线程受内核支持，而无
需内核管理，而内核线程由操作系统直接支持和管理，这两种方法支持多线程。
①
多对一模型（效率比较高，阻塞系统调用的后果）
②
一对一模型（更好的并发功能，缺点是创建一个用户线程就需要一个内核进程）
③
多对多模型（用户可以创建任意多的线程；二级模型=多对多+一对一）
3.
多线程问题
①
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系统调用fork().exex()
②
线程取消异步取消（立即终止），延迟取消（检查是否应该终止）
③
信号处理：信号必须有一个处理程序
④
线程池：优点（处理请求速度快，线程数量可控制）
三、CPU调度
1.
基本概念
①
CPU区间和I/O区间的概念
②
抢占与非抢占调度的概念（发生在：一个进程从运行切换到等待、运行切换到
就绪、等待切换到就绪、以及终止，1,4非抢占，2,3抢占）
2.
调度准则：CPU利用率（使CPU尽量忙），吞吐量（测量工作的方法），周转时间（从
进程提交到完成的时间），等待时间，响应时间
3.
调度算法
①
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先到先服务调度FCFS（非抢占的）
②
最短作业优先调度SJF（抢占，最优算法，难知道下一CPU区间长度，用于长
期调度）
③
最短剩余时间优先调度SRTF（强占式的SJF，适合长期调度）
④
优先级调度（问题：无穷阻塞或饥饿，老化来解决；非抢占方式不用占用CPU
切换）
⑤
轮转调度RR（专为分时系统设计，是可抢占的，时间片过大变为FCFS，时间片
过小等待时间段，但是切换频繁）
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多级队列调度（前台与后台的调度算法不同，RR与FCFS）？
⑦
多级反馈队列调度
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实时调度：硬实时（在特定硬件上保证时间），软实时：尽力