IMAU 操作系统期末复习 重点知识总结

1.3 操作系统的基本特性（P13）

• 并发   能处理和调度多个程序同时执行，提高系统的资源利用率，增加系统吞吐量
• 共享   系统中的资源能被多个并发进程所使用，主要有互斥共享、同时访问两种方式

 并发和共享是多用户（多任务）OS的两个最基本特征，也是互为存在的条件。没并发就不存在共享，有并发就必须有共享管理。

• 虚拟   通过时分复用（如虚拟处理机、虚拟设备）和空分复用（虚拟存储器）实现逻辑上的扩张
• 异步   每个进程的执行过程（何时获得资源、占用多少时间等）不可预知

 1.5.4 微内核结构（P27）

特点：能有效支持多处理机运行，因此适合分布式系统。

基本概念：

• 足够小的内核   只包含OS的最基本功能：与硬件紧密相关的部分、基本功能、客户和服务器之间的通信
• 基于客户/服务器模式   OS绝大部分功能都放在内核外的服务器（其实就是进程）中实现，客户与服务器之间借助内核提供的消息传递机制实现通信
• 应用“机制与策略分离”原理   机制（实现某一功能的具体执行机构）放在内核
• 采用面向对象技术

基本功能：

• 进程（线程）管理     进程队列，进程通信，进程切换，多处理机同步等功能
• 低级存储器管理   地址变换机构
• 中断和陷入处理

优点：

• 提高了系统的可扩展性   只需在在相应的服务器上增加新功能或新增服务器
• 增强了系统的可靠性   服务器都运行在用户态，出错也不会影响内核
• 可移植性强   改动比较小，一般改内核就可以
• 提供了对分布式系统的支持   客户与服务器、服务器与服务器的通信采用消息传递机制实现，适合分布式网络
• 融入了面向对象技术   封装、继承的优势

缺点或存在的问题：

• 相对早期OS，运行效率有所降低   早期OS一般进行两次上下文切换，微内核OS至少四次

2.1.1 前驱图（P32）

作用：描述程序的顺序和并发执行情况

特点：有向无循环图

2.2 进程（P35） 

定义：（1）进程是进程实体在计算机中的运行过程；（2）是系统进行资源分配和调度的基本单位

进程实体：即进程的映像，由PCB+程序+数据构成，其中PCB描述了进程进而控制进行，进程的创建与撤销本质上是对PCB进行操作

进程的特征：

• 动态性   是进程实体的执行过程
• 并发性
• 独立性   独立运行、接受资源和调度
• 异步性   进程按照异步方式运行，但引入同步机制来保证并发执行结果可再现

进程的状态：

• 就绪态   进程已获得到除CPU之外的资源分配
• 执行态   在单处理机系统中，只能有一个进程处于执行态
• 阻塞态