第一篇：網(wǎng)絡(luò)學(xué)院操作系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)重點(diǎn)

一、名詞解釋

操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)、脫機(jī)輸入輸出、聯(lián)機(jī)輸入輸出、多道批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、并發(fā)、進(jìn)程、進(jìn)程實(shí)體、PCB、進(jìn)程互斥、進(jìn)程同步、臨界資源、臨界區(qū)、信號(hào)量、管程、線程、管道通信、高級(jí)調(diào)度、低級(jí)調(diào)度、中級(jí)調(diào)度、強(qiáng)占式調(diào)度、非強(qiáng)占式調(diào)度、靜態(tài)優(yōu)先權(quán)、動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)、作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間、作業(yè)響應(yīng)時(shí)間、作業(yè)響應(yīng)比、死鎖、內(nèi)存連續(xù)分配、首次適應(yīng)算法、循環(huán)適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法、內(nèi)存碎片、內(nèi)存緊湊、內(nèi)存對(duì)換、程序的局部性、時(shí)間局部性、空間局部性、快表、純代碼、虛擬存儲(chǔ)器、通道、通道程序、獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備、虛擬設(shè)備、設(shè)備無關(guān)性、SPOOLING、文件、文件目錄、文件路徑、當(dāng)前目錄、索引結(jié)點(diǎn)、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、兩層C/S結(jié)構(gòu)、三層C/S結(jié)構(gòu)。

名詞解釋不需要死記，知道其含義并能用自己的話表述出來即可。

二、簡(jiǎn)答或計(jì)算或填空題

1、操作系統(tǒng)給用戶提供了幾類接口？

2、操作系統(tǒng)將系統(tǒng)資源分為幾類？操作系統(tǒng)功能分為幾大功能？

3、多道批處理系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點(diǎn)。

4、分時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)。

5、操作系統(tǒng)的四大特征及含義。

6、操作系統(tǒng)處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理、用戶接口各要實(shí)現(xiàn)什么功能。

7、程序順序執(zhí)行及并發(fā)執(zhí)行時(shí)的特征。

8、進(jìn)程有哪些特征？什么是進(jìn)程實(shí)體？

9、進(jìn)程有幾種狀態(tài)？互相之間如何轉(zhuǎn)換？什么情況下進(jìn)行轉(zhuǎn)換？轉(zhuǎn)換時(shí)OS需要完成什么功能？

10、同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則。

11、會(huì)用P、V操作（即wait和signal操作）解決進(jìn)程同步問題，會(huì)設(shè)置信號(hào)量初值。

12、根據(jù)進(jìn)程前趨圖會(huì)用P、V操作（即wait和signal操作）解決進(jìn)程同步問題，會(huì)設(shè)置信號(hào)量初值。

13、進(jìn)程高級(jí)通信有哪幾類？

14、線程有哪些屬性？線程和進(jìn)程有什么區(qū)別？

15、OS中高級(jí)、中級(jí)、低級(jí)調(diào)度是什么含義？各實(shí)現(xiàn)什么功能？

16、搶占式調(diào)度搶占的原則有哪些？

17、會(huì)用FCFS、短作業(yè)、高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先、時(shí)間片算法計(jì)算作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間、響應(yīng)比等，能理解各種調(diào)度的調(diào)度方法。

18、產(chǎn)生死鎖的原因是什么？死鎖的四個(gè)必要條件是什么？

19、處理死鎖有哪些基本方法？如何實(shí)現(xiàn)？

20、會(huì)使用銀行家算法分配資源，會(huì)判斷系統(tǒng)是否處理死鎖狀態(tài)？

21、解除死鎖有哪些方法？

22、理解分頁存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的思想，能說出分頁存儲(chǔ)系統(tǒng)的地址變換過程。

23、理解分段存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的思想，能說出分段存儲(chǔ)系統(tǒng)的地址變換過程。

24、分段和分頁有哪些區(qū)別？

25、虛擬存儲(chǔ)器有何特征？

26、理解請(qǐng)求分頁存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的思想，能說出請(qǐng)求分頁存儲(chǔ)系統(tǒng)的地址變換過程。

27、理解請(qǐng)求分段存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的思想，能說出請(qǐng)求段頁存儲(chǔ)系統(tǒng)的地址變換過程。

28、會(huì)根據(jù)頁面訪問序列用最佳置換算法、FIFO置換算法、LRU置換算法計(jì)算缺頁中

斷次數(shù)及缺頁率。

29、設(shè)備管理的基本任務(wù)是什么？

30、I/O設(shè)備有哪些分類方法？

31、通道有哪些類型

32、I/O控制方法有幾類？各是如何實(shí)現(xiàn)的？

33、OS進(jìn)行設(shè)備管理使用了哪些表格？各作什么用途？

34、會(huì)根據(jù)SPOOLING的原理描述共享打印機(jī)的實(shí)現(xiàn)過程。

35、SPOOLING系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？、36、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序有什么功能？

37、磁盤訪問時(shí)間包括幾部分？知道FCFS、SSTF、SCAN和循環(huán)SCAN磁盤掃描算法。

38、打開文件和關(guān)閉文件各實(shí)現(xiàn)什么功能？

39、按邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)分類，文件各分幾類？

40、外存空間分配方法有哪三種？

41、文件存儲(chǔ)空間管理有哪些方法？

42、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有哪幾種？

43、按照所覆蓋地理范圍，網(wǎng)絡(luò)可分為哪兩類？

44、OSI七層模型是哪七層，各完成什么功能？

45、客戶/服務(wù)器模式的優(yōu)點(diǎn)是什么？

46、是什么是兩層C/S和三層C/S？

47、為了實(shí)現(xiàn)在不同計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，NOS應(yīng)提供什么功能？

問答題不需要死記，知道其要點(diǎn)并能用自己的話表述出來即可。

第二篇：操作系統(tǒng)重點(diǎn)總結(jié)

CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)

8086分為兩個(gè)部分：總線接口部件BIU和執(zhí)行部件EU

BIU主要功能負(fù)責(zé)CPU與存儲(chǔ)器、I/O接口之間的信息傳遞。

BIU部件包括(1).四個(gè)段地址寄存器：代碼段寄存器CS、數(shù)據(jù)段寄存器DS、堆棧段寄存器ss、附加段寄存器ES、(2).指令指針寄存器IP、(3).20位地址加法器、(4).6B的指令隊(duì)列、(5).總線控制邏輯電路。

EU主要功能負(fù)責(zé)指令的執(zhí)行。EU部件包括(1).四個(gè)通用寄存器：累加器AX、基址寄存器BX、計(jì)數(shù)器CX、數(shù)據(jù)寄存器DX。(2).四個(gè)專用寄存器：堆棧指針寄存器SP、基址指針寄存器BP、源變址寄存器SI、目的變址寄存器DI。(3).算數(shù)邏輯單元ALU。(4).標(biāo)志寄存器FR。(5).EU控制電路。

CPU寄存器

1.通用寄存器AX,BX,CX,DX,每一個(gè)寄存器都是16位的，既可以作為16位，又可以拆成高、低8位，分別作為兩個(gè)獨(dú)立8位寄存器使用。AX(AH,AL)累加器 BX(BH,BL)基址寄存器 CX(CH,CL)技術(shù)寄存器 DX(DH,DL)數(shù)據(jù)寄存器 2.專用寄存器SP,BP,SI,DI

SP堆棧指針寄存器：在堆棧中存放棧頂偏移指針，永遠(yuǎn)指向堆棧的棧頂。BP基址指針寄存器：一般也用來存放訪問內(nèi)存時(shí)的基地址。

SI源變址寄存器、DI目的變址寄存器：它們常常用在變址尋址方式中。3.段寄存器CS,DS,SS,ES CS代碼段寄存器。DS數(shù)據(jù)段寄存器。SS堆棧段寄存器。ES附加段寄存器。

每一個(gè)段寄存器都是16位。4.指令指針寄存器IP

16位的指令指針寄存器IP 用于存放

下一條執(zhí)行指令的偏移地址。CPU取指令總以CS為段基址，以IP 位段內(nèi)偏移地址。當(dāng)CPU從CS段內(nèi)偏移地址為(IP)的內(nèi)存單元中取出指令代碼的一個(gè)字節(jié)后，IP 會(huì)自動(dòng)加1，從而指向代碼的下一個(gè)字節(jié)，用戶不能直接訪問IP寄存器。5.標(biāo)志寄存器FR

它是16位寄存器，但只使用其中的9位，這9位包括6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位和3個(gè)控制標(biāo)志位。狀態(tài)標(biāo)志記錄了前面算術(shù)邏輯運(yùn)算結(jié)果的一些特征；控制標(biāo)志是用戶自己通過指令設(shè)置的，設(shè)置后將對(duì)其后的操作產(chǎn)生控制作用。

指令、偽指令與宏指令

指令語句是可執(zhí)行語句，在匯編中要產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的機(jī)器代碼，與機(jī)器指令有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，是CPU指令系統(tǒng)中的指令的符號(hào)形式，CPU根據(jù)這些代碼執(zhí)行相應(yīng)的操作。

偽指令語句是不可執(zhí)行語句，沒有機(jī)器指令與其對(duì)應(yīng)，在匯編中不產(chǎn)生機(jī)器代碼，是匯編程序支持的一種命令，在匯編程序?qū)R編語言源程序匯編期間由匯編程序執(zhí)行，告訴匯編程序如何匯編源程序，可以完成數(shù)據(jù)的定義、內(nèi)存的分配等功能。

宏指令語句是以一條宏指令代表一段程序，經(jīng)過定義之后，在程序中出現(xiàn)該程序段的地方均可用宏指令代替，簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)。在匯編時(shí)，凡出現(xiàn)宏指令語句的位置都會(huì)被換成相應(yīng)的程序段。

DOS系統(tǒng)功能調(diào)用

DOS功能模塊位于BIOS的上層，對(duì)硬件的以來較小，DOS功能既可用于操作系統(tǒng)管理，又可用于匯編程序的設(shè)計(jì)。(1).設(shè)置所要調(diào)用功能的入口參數(shù)(2).在AH寄存器中存入搜要調(diào)用功能的功能號(hào)。

(3).通過INT n(系統(tǒng)功能調(diào)用用INT 21H)指令自動(dòng)轉(zhuǎn)入中斷子程序入口。(4).相應(yīng)中斷子程序運(yùn)行完畢，可按規(guī)

定取得出口參數(shù)。

CPU與外設(shè)間信息調(diào)用

微機(jī)與外設(shè)之間的信息傳遞實(shí)際上是CPU與接口之間的信息傳遞，它們之間信息傳遞的主要方式有以下五種：(1).無條件傳送方式：又稱為同步方式，它所有的操作均由執(zhí)行程序完成，主要適用于CPU或外圍設(shè)備始終是準(zhǔn)備好了的情況，或者危機(jī)和外設(shè)是完全同步的情況。

(2).程序查詢方式：(3).中斷處理方式：(4).DMA控制方式：(5).I/O處理機(jī)方式：

8259A工作方式 1.中斷觸發(fā)方式(1).邊沿觸發(fā)方式。(2).電平觸發(fā)方式。2.連接系統(tǒng)總線方式

該方式用來確定系統(tǒng)總線與8259A數(shù)據(jù)總線之間是否需要進(jìn)行緩沖。(1).緩沖方式。(2).非緩沖方式。3.屏蔽中斷源的方式

8259A 8個(gè)中斷請(qǐng)求線上的每一個(gè)都可以根據(jù)需要決定是否屏蔽，屏蔽是通過編程使屏蔽寄存器IMR相應(yīng)位置0或置1，從而允許或禁止該位所對(duì)應(yīng)的中斷。

(1).普通屏蔽方式。(2).特殊屏蔽方式。4.優(yōu)先級(jí)排隊(duì)的方式

8259A對(duì)中斷優(yōu)先級(jí)的管理是中斷管理的核心問題。(1).全嵌套方式(2).特殊全嵌套方式(3).優(yōu)先權(quán)自動(dòng)循環(huán)方式(4).優(yōu)先權(quán)特殊自動(dòng)循環(huán)方式 5.中斷結(jié)束方式(1).自動(dòng)中斷結(jié)束方式。(2).普通中斷結(jié)束方式。(3).特殊中斷結(jié)束方式。

第三篇：鄭州大學(xué)操作系統(tǒng)期末考試重點(diǎn)整理

操作系統(tǒng)是管理系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、改善人機(jī)界面、提供各種服務(wù)、合理組織計(jì)算機(jī)工作流程和為用戶有效使用計(jì)算機(jī)提供良好運(yùn)行環(huán)境的一種系統(tǒng)軟件。

資源管理1資源復(fù)用(空分復(fù)用共享，時(shí)分復(fù)用共享)2資源虛化3資源抽象4組合使用抽象和虛化技術(shù)

1）進(jìn)程抽象（2）虛存抽象（3）文件抽象（4）其他資源抽象

操作系統(tǒng)的作用:（1）OS作為用戶接口和公共服務(wù)程序：（2）OS作為擴(kuò)展計(jì)算機(jī)或者虛擬計(jì)算機(jī)（2）OS作為資源的管理者和控制者（4）OS作為程序執(zhí)行的控制著和管理者 從資源管理的角度，看操作系統(tǒng)具有六項(xiàng)主要功能：處理器管理，存儲(chǔ)管理，設(shè)備管理，文件管理，網(wǎng)絡(luò)與通信管理，用戶接口

操作系統(tǒng)的主要特性：并發(fā)性，共享性，異步性 并發(fā)性：指兩個(gè)或兩個(gè)以上事件或活動(dòng)在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。

并行性：指兩個(gè)或兩個(gè)以上事件或活動(dòng)在同一時(shí)刻發(fā)生。關(guān)系：并行活動(dòng)一定是并發(fā)的，反之并發(fā)活動(dòng)未必是并行的，并行性是并發(fā)性的特例，并發(fā)性是并行性的擴(kuò)展。共享性：指操作系統(tǒng)中的資源可被多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用，而不是被其中某一個(gè)程序所獨(dú)占。

1，透明資源共享：必須妥善解決的問題有資源隔離，授權(quán)訪問2，顯式資源共享：獨(dú)占資源是指同一時(shí)間段內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源

異步性：由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源有限而進(jìn)程眾多，每個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行并非連貫的，而是以“走走停停”的方式向前推進(jìn)。多道程序設(shè)計(jì)是指允許多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并啟動(dòng)進(jìn)行交替計(jì)算的方法。從宏觀上看，多道程序并發(fā)運(yùn)行，它們都處于運(yùn)行過程中，但都未運(yùn)行結(jié)束。從微觀上看，多道程序的執(zhí)行是串行的，各道程序輪流占用CPU，交替地執(zhí)行。1，提高CPU、主存和設(shè)備的利用率，2，提高系統(tǒng)的吞吐率，是單位時(shí)間內(nèi)完成的作業(yè)數(shù)增加。3充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件的并行性 操作系統(tǒng)可分為三種基本類型： 批處理操作系統(tǒng) 分時(shí)操作系統(tǒng).實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

通用操作系統(tǒng)：如果某個(gè)操作系統(tǒng)兼具批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)處理的全部或兩種功能，則為通用OS

操作系統(tǒng)為用戶提供兩種調(diào)用其服務(wù)和功能的接口:程序接口：允許運(yùn)行程序調(diào)用操作系統(tǒng)的服務(wù)和功能。許多操作系統(tǒng)的程序接口由一組系統(tǒng)調(diào)用（System Call)）組成，用戶程序使用“系統(tǒng)調(diào)用”就可獲得操作系統(tǒng)的底層服務(wù)，使用或訪問系統(tǒng)的各種軟硬件資源。操作接口：操作系統(tǒng)為用戶提供的操作控制計(jì)算機(jī)工作和提供服務(wù)手段的集合，通常有操作控制命令、圖形操作界面、以及批處理系統(tǒng)提供的作業(yè)控制語言等實(shí)現(xiàn)手段。內(nèi)核是一組程序模塊，作為可信軟件來支持進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的基本功能和基本操作，通常駐留在內(nèi)核空間，運(yùn)行于核心態(tài)，具有訪問硬件設(shè)備和所有主存空間的權(quán)限，是僅有的能執(zhí)行特權(quán)指令的程序。分類可分為微內(nèi)核和單內(nèi)核兩種類型。功能1）資源抽象2）資源分配3）資源共享。

屬性1）內(nèi)核是由中斷驅(qū)動(dòng)的2）內(nèi)核的執(zhí)行是連續(xù)的3）內(nèi)核在屏蔽中斷狀態(tài)下執(zhí)行4）內(nèi)核可以使用特權(quán)指令。從操作系統(tǒng)的運(yùn)行方式來看，可分成：獨(dú)立運(yùn)行的內(nèi)核模型、在應(yīng)用進(jìn)程內(nèi)執(zhí)行的模型和作為獨(dú)立進(jìn)程運(yùn)行的模型。處理器流可以分作以下四類：?jiǎn)沃噶盍鲉螖?shù)據(jù)流（SISD）：傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單指令流多數(shù)據(jù)流（SIMD）和多指令流多數(shù)據(jù)流（MIMD）都屬于并行計(jì)算機(jī)！多指令流單數(shù)據(jù)流（MISD）：在研究中

處理器現(xiàn)場(chǎng)：處理器包括一組寄存器，用于存放數(shù)據(jù)、變量和中間結(jié)果，這組寄存器所存儲(chǔ)的信息與程序的執(zhí)行有很大關(guān)系，構(gòu)成了處理器現(xiàn)場(chǎng)。

特權(quán)指令是指只能提供給操作系統(tǒng)的核心程序使用的指令，如啟動(dòng)I/O設(shè)備、設(shè)置時(shí)鐘、控制中斷屏蔽位、清內(nèi)存、建立存儲(chǔ)鍵，加載PSW（程序狀態(tài)字）等。

非特權(quán)指令：指供應(yīng)用程序使用的、權(quán)限較低的指令。處理器狀態(tài)分類：核心狀態(tài)和用戶狀態(tài)。

核心態(tài)具體的權(quán)限有：1，CPUU運(yùn)行可信軟件2，硬件執(zhí)行全部機(jī)器指令3，可以訪問所有內(nèi)存單元和系統(tǒng)資源4，具體改變處理器狀態(tài)的能力。

用戶態(tài)具有的權(quán)限有：1，CPU運(yùn)行非可信軟件2，程序無法執(zhí)行特權(quán)指令3，訪問權(quán)限僅限于當(dāng)前進(jìn)程的地址空間4，不具有改變處理器狀態(tài)的能力 處理器狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換：(1)用戶狀態(tài)向核心狀態(tài)的轉(zhuǎn)換：一是程序請(qǐng)求操作系統(tǒng)服務(wù)，執(zhí)行一條系統(tǒng)調(diào)用；二是程序運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生了一個(gè)中斷（或者異常）事件，運(yùn)行程序被中斷，讓中斷處理程序工作。這兩種情況都是通過中斷機(jī)構(gòu)發(fā)生的。中斷（異常）是用戶態(tài)到核心態(tài)轉(zhuǎn)換的唯一途徑。(2)核心狀態(tài)向用戶狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 ：每臺(tái)計(jì)算機(jī)通常會(huì)提供一條特權(quán)指令稱作加載程序狀態(tài)字LPSW（Load PSW），用來實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)向用戶程序的轉(zhuǎn)換。加載程序狀態(tài)字指令的作用：把哪個(gè)程序的程序狀態(tài)字加載到程序狀態(tài)字寄存器中，就意味著該程序獲得CPU控制權(quán)執(zhí)行。

中斷是指程序執(zhí)行過程中，遇到急需處理的某個(gè)事件時(shí)，暫時(shí)中止CPU上現(xiàn)行程序的運(yùn)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序執(zhí)行的過程，待處理完畢之后再返回?cái)帱c(diǎn)（繼續(xù)執(zhí)行）或者調(diào)度其他程序執(zhí)行。中斷源是引起中斷的事件。中斷裝置是發(fā)現(xiàn)中斷源并產(chǎn)生中斷的硬件。

中斷源分類：1.從中斷事件的性質(zhì)和激活的手段來分，可以分成兩類：強(qiáng)迫性中斷事件和自愿性中斷事件。2按照中斷信號(hào)的來源和實(shí)現(xiàn)手段來分：可分為硬中斷和軟中斷兩類。硬中斷可以分為外中斷和內(nèi)中斷。

中斷/異常響應(yīng)需要順序執(zhí)行的四個(gè)步驟： 發(fā)現(xiàn)中斷源，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，轉(zhuǎn)向中斷/異常事件的處理程序，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。

進(jìn)程(process)是一個(gè)可并發(fā)執(zhí)行的具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行過程，也是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和保護(hù)的基本單位。

進(jìn)程的屬性(進(jìn)程與程序比較)：(1)結(jié)構(gòu)性(2)共享性(3)動(dòng)態(tài)性(4)獨(dú)立性(5)制約性(6)并發(fā)性 三態(tài)模型：運(yùn)行態(tài)，就緒態(tài)，等待態(tài)

五態(tài)模型：新建態(tài)，終止態(tài)，運(yùn)行態(tài)，就緒態(tài)，等待態(tài) 進(jìn)程映像的組成進(jìn)程組成主要包括：進(jìn)程控制塊，進(jìn)程程序塊，進(jìn)程核心棧，進(jìn)程數(shù)據(jù)塊

進(jìn)程控制塊三類信息：標(biāo)識(shí)信息、現(xiàn)場(chǎng)信息、控制信息允許發(fā)生進(jìn)程上下文切換的四種情況 ：(1)當(dāng)進(jìn)程進(jìn)入等待態(tài)時(shí)；(2)當(dāng)進(jìn)程完成其系統(tǒng)調(diào)用返回用戶態(tài)，但不是最有資格獲得CPU時(shí)；(3)當(dāng)內(nèi)核完成中斷處理，進(jìn)程返回用戶態(tài)但不是最有資格獲得CPU時(shí)；(4)當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束時(shí)。模式切換和進(jìn)程切換的聯(lián)系與區(qū)別：1，模式切換不一定會(huì)引起進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，也不一定引起進(jìn)程切換。,2，在完成系統(tǒng)調(diào)用服務(wù)或者中斷處理之后，可通過模式切換來恢復(fù)被中斷進(jìn)程的運(yùn)行。

進(jìn)程控制原語：1.進(jìn)程創(chuàng)建 2.進(jìn)程的撤銷 3.進(jìn)程的阻塞和喚醒 4.進(jìn)程的掛起和激活

線程的實(shí)現(xiàn)分三類：1，用戶級(jí)線程2內(nèi)核級(jí)線程 3混合式線程

處理器調(diào)度可分為三個(gè)級(jí)別：高級(jí)調(diào)度、中級(jí)調(diào)度和低級(jí)調(diào)度

作業(yè)和進(jìn)程的關(guān)系： ?作業(yè)是任務(wù)實(shí)體，進(jìn)程是完成任務(wù)的執(zhí)行實(shí)體；沒有作業(yè)任務(wù)，進(jìn)程無事可干，沒有進(jìn)程，作業(yè)任務(wù)沒法完成。?作業(yè)概念更多地用在批處理操作系統(tǒng)，而進(jìn)程則可以用在各種多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)

資源競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生兩個(gè)控制問題：一個(gè)是死鎖(Deadlock)問題，就是一組進(jìn)程如果都獲得了部分資源，還想要得到其他進(jìn)程所占用的資源，最終所有進(jìn)程都將陷入死鎖。一個(gè)是饑餓(Starvation)問題，是指一個(gè)進(jìn)程由于其它進(jìn)程總是優(yōu)先于它而被無限期拖延。既要解決饑餓問題，又要解決死鎖問題。解決饑餓問題的最簡(jiǎn)單策略是FCFS資源分配策略。

臨界區(qū)的調(diào)度原則 :一次至多允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)內(nèi)；一個(gè)進(jìn)程不能無限地停留在臨界區(qū)內(nèi)；一個(gè)進(jìn)程不能無限地等待進(jìn)入臨界區(qū)；

管程：屬性共享性：安全性：互斥性： 進(jìn)程通信分類：1）信號(hào)（signal）通信機(jī)制；2）管道（pipeline）通信機(jī)制；3）消息傳遞(message passing)通信機(jī)制；4）信號(hào)量（semaphore）通信機(jī)制5）共享主存（shared memory）通信機(jī)制

死鎖的定義:如果在一個(gè)進(jìn)程集合中的每個(gè)進(jìn)程都在等待只能由該集合中的其他一個(gè)進(jìn)程才能引發(fā)的事件，而無限期陷入僵持的局面稱為（這一組進(jìn)程）發(fā)生了死鎖。

產(chǎn)生死鎖的因素:系統(tǒng)擁有的資源數(shù)量。與資源分配策略。進(jìn)程對(duì)資源的使用。并發(fā)進(jìn)程的推進(jìn)順序。

產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件：互斥條件：進(jìn)程互斥使用資源。占有和等待條件(部分分配條件)：進(jìn)程在請(qǐng)求資源得不到滿足而等待時(shí)，不釋放已占有資源。不剝奪條件：已占有的資源只能由屬主釋放，不允許其他進(jìn)程強(qiáng)制剝奪。循環(huán)等待條件(環(huán)路條件)：存在一組循環(huán)等待鏈，其中每一個(gè)進(jìn)程都在鏈中等待下一個(gè)進(jìn)程所持有的資源，造成種族進(jìn)程處于永遠(yuǎn)等待狀態(tài)。

文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)存取和管理信息的模塊，文件不但反映了用戶概念中的邏輯結(jié)構(gòu)，而且和存放它的輔助存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。一個(gè)文件必須從邏輯文件和物理文件兩個(gè)側(cè)面來觀察它。邏輯結(jié)構(gòu)，即記錄及其邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)獨(dú)立于物理環(huán)境； 物理結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)被文件系統(tǒng)按照某種規(guī)則排列和存放到物理存儲(chǔ)介質(zhì)上。

順序存取:按記錄順序進(jìn)行讀/寫操作的存取方法.主要用于磁帶文件以及磁盤上的順序文件.直接存取:以任意次序直接讀寫某個(gè)記錄.用戶提供相對(duì)塊號(hào)給操作系統(tǒng),絕對(duì)塊號(hào)由系統(tǒng)換算得到.索引存取:文件專門有一個(gè)按記錄關(guān)鍵字有序的索引表,用戶通過查找索引表定位并讀出記錄.文件系統(tǒng)給每個(gè)文件建立唯一的管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即文件控制塊（FCB），也叫文件目錄項(xiàng)。

文件目錄的基本功能是將文件名轉(zhuǎn)變成此文件信息在磁盤上的物理位置。為了加快文件的查找速度，通常把ＦＣＢ集中起來進(jìn)行管理，組成文件目錄。

目錄中的文件名和管理信息分開，后者單獨(dú)組成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，稱索引節(jié)點(diǎn)（i-node）

塊是存儲(chǔ)介質(zhì)上連續(xù)信息所組成的一個(gè)區(qū)域，也叫做物理記錄。塊是主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行信息交換的物理單位，每次總是交換一塊或整數(shù)塊信息

文件的邏輯結(jié)構(gòu)分兩種形式：流式文件，記錄式文件 流式文件指文件內(nèi)的數(shù)據(jù)不再組成記錄，只是依次的一串信息集合，可以看成是只有一個(gè)記錄的記錄式文件 記錄式文件是一種有結(jié)構(gòu)的文件,包含若干邏輯記錄，邏輯記錄是文件中按信息在邏輯上的獨(dú)立含意劃分的信息單位。順序文件(連續(xù)文件)一個(gè)文件中邏輯上連續(xù)的信息存放到存儲(chǔ)介質(zhì)的依次相鄰的塊上便形成順序文件。連接文件使用連接字，又叫指針來表示文件中各個(gè)記錄之間的關(guān)系.第一塊文件信息的物理地址由文件目錄給出,每一塊的連接字指出文件下一個(gè)物理塊位置

直接文件(哈希文件)記錄的關(guān)鍵字與其地址間可通過某種方式建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用這種關(guān)系實(shí)現(xiàn)存取的文件叫直接文件。

索引文件的優(yōu)點(diǎn):不要求物理塊連續(xù),便于直接存取,便于文件 的增、刪、改。缺點(diǎn):增加了索引表的空間開銷和查找時(shí)間.文件的靜態(tài)共享：允許一個(gè)文件同時(shí)屬于多個(gè)目錄，但實(shí)際上文件僅有一處物理存儲(chǔ)，這種文件在物理上一處存儲(chǔ)，從多個(gè)目錄可到達(dá)該文件的結(jié)構(gòu)稱為文件鏈接。要實(shí)現(xiàn)靜態(tài)鏈接，只要不同目錄的索引結(jié)點(diǎn)i-node號(hào)，指定為同一文件的索引結(jié)點(diǎn)即可。文件的動(dòng)態(tài)共享：是系統(tǒng)中不同的用戶進(jìn)程或同一用戶的不同進(jìn)程并發(fā)地訪問同一文件。共享關(guān)系只有當(dāng)用戶進(jìn)程存在時(shí)才可能出現(xiàn)，一旦用戶的進(jìn)程消亡，其共享關(guān)系也就自動(dòng)消失。

外圍設(shè)備分為兩類:存儲(chǔ)型設(shè)備和輸入輸出型設(shè)備.I/O系統(tǒng)：I/O設(shè)備及其接口線路、控制部件、通道和管理軟件的總稱。I/O設(shè)備可以劃分為輸入型、輸出型和存儲(chǔ)型外圍設(shè)備三類。按照I/O信息交換的單位, I/O設(shè)備可分為字符設(shè)備和塊設(shè)備。

存儲(chǔ)型外圍設(shè)備可以劃分為順序存取存儲(chǔ)設(shè)備和直接存取存儲(chǔ)設(shè)備。順序存取存儲(chǔ)設(shè)備嚴(yán)格依賴信息的物理位置進(jìn)行

定位和讀寫，如磁帶機(jī)。直接存取存儲(chǔ)設(shè)備的特點(diǎn)是存取任何一個(gè)物理塊所需的時(shí)間幾乎不依賴于此信息的位置，如磁盤。

I/O設(shè)備的4種控制方式分類：輪詢方式：輪詢方式又稱程序直接控制方式，特點(diǎn)：CPU不停測(cè)試設(shè)備狀態(tài)，直到設(shè)備準(zhǔn)備就緒，開始傳輸數(shù)據(jù)；中斷方式：?jiǎn)?dòng)I/O后，不必查詢I/O是否就緒，繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)行程序。特點(diǎn)：不需要CPU做忙式測(cè)試，直到設(shè)備準(zhǔn)備就緒之后產(chǎn)生中斷。DMA方式：I/O設(shè)備能直接與主存交換數(shù)據(jù)而不占用CPU,其利用率還可提高。特點(diǎn)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的交換，CPU不必參與；從設(shè)備讀數(shù)據(jù)，存入緩沖寄存器，這個(gè)過程與CPU無關(guān)；與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)時(shí)，是一次交換一塊數(shù)據(jù)；與內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，需要搶占內(nèi)存總線（周期竊?。?，此時(shí)CPU必須等待。通道方式：為獲得CPU和外圍設(shè)備間更高的并行工作能力,引入了自成獨(dú)立體系的通道結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：通道負(fù)責(zé)管理設(shè)備與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送的一切工作；數(shù)據(jù)傳輸完畢后，產(chǎn)生中斷，CPU執(zhí)行中斷處理；數(shù)據(jù)傳輸中如果出錯(cuò)，產(chǎn)生中斷，CPU執(zhí)行中斷處理。

I/O設(shè)備設(shè)備控制器或適配器，機(jī)械部件則是設(shè)備本身。操作系統(tǒng)基本上與控制器打交道，而非設(shè)備本身。I/O軟件總體設(shè)計(jì)目標(biāo):高效率。通用性。I/O軟件組織成四個(gè)層次: I/O中斷處理程序。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。與設(shè)備無關(guān)的操作系統(tǒng)I/O軟件。用戶層I/O軟件.籠統(tǒng)地說，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能是從獨(dú)立于設(shè)備的軟件中接收并執(zhí)行 I/O請(qǐng)求。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序主要包括三部分功能：1設(shè)備初始化2執(zhí)行設(shè)備驅(qū)動(dòng)例程3執(zhí)行中斷處理例程。SPOOLing又稱為假脫機(jī)操作.Spooling技術(shù)就是利用一類物理設(shè)備模擬另一類物理設(shè)備的技術(shù),是使獨(dú)占使用的設(shè)備變成可共享設(shè)備的技術(shù).為什么需要緩沖技術(shù)？改善中央處理器與外圍設(shè)備之間速度不匹配的矛盾，協(xié)調(diào)邏輯記錄大小與物理記錄大小不一致，提高CPU和I/O設(shè)備的并行性。

提高磁盤I/O速度的方法:提前讀:在讀當(dāng)前塊的同時(shí)，將下一個(gè)盤塊中的數(shù)據(jù)也讀入緩沖區(qū)。延遲寫:本應(yīng)寫回磁盤的緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)不久之后可能還會(huì)再被訪問，因而不立即將其寫回磁盤。虛擬盤:利用內(nèi)存空間仿真磁盤，又稱為RAM盤。虛擬盤中的數(shù)據(jù)在掉電或系統(tǒng)重啟動(dòng)以及發(fā)生故障時(shí)會(huì)丟失。

設(shè)備獨(dú)立性帶來的好處:用戶與物理的外圍設(shè)備無關(guān)，系統(tǒng)增減或變更外圍設(shè)備時(shí)程序不必修改；易于對(duì)付輸入輸出設(shè)備的故障。

為了存放從輸入設(shè)備輸入的信息以及作業(yè)執(zhí)行的結(jié)果,系統(tǒng)在磁盤上開辟兩個(gè)大的存儲(chǔ)空間,稱為井.存儲(chǔ)器的層次：寄存器、高速緩存、主存儲(chǔ)器，磁盤，磁帶。內(nèi)存是程序運(yùn)行的主要場(chǎng)所，是進(jìn)程映像（進(jìn)程實(shí)體）存在的主要位置。

把程序和數(shù)據(jù)的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的工作稱為地址轉(zhuǎn)換或重定位.一種方式是在程序裝入時(shí)根據(jù)程序所裝入的內(nèi)存位置由裝入程序依據(jù)重定位信息一次性將程序中所有的邏輯地址都轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢淼刂?，稱為靜態(tài)重定位，不允許程序在內(nèi)存中移動(dòng)位置。另一種方式是在程序執(zhí)行過程中，地址轉(zhuǎn)換工作穿插在指令執(zhí)行的過程中，每執(zhí)行一條指令，CPU對(duì)指令中涉及的邏輯地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換，稱為動(dòng)態(tài)重定位，允許程序在內(nèi)存中移動(dòng)位置。動(dòng)態(tài)重定位必須借助于硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

頁框：物理地址分成大小相等的許多區(qū)域，每個(gè)區(qū)域叫做一塊（或者一個(gè)頁框page frame）。

頁面：邏輯地址分成大小相等的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的大小與塊的大小相等，叫做一個(gè)頁面（page）。

邏輯地址形式：分頁式存儲(chǔ)器的邏輯地址由兩部分組成：頁號(hào)和單元號(hào)(頁內(nèi)位移)。頁表：操作系統(tǒng)需為每個(gè)作業(yè)建立一張頁表,該表登記該作業(yè)的頁號(hào)—物理塊號(hào)對(duì)應(yīng)信息,系統(tǒng)通過頁表可以準(zhǔn)確訪問內(nèi)存中屬于一個(gè)作業(yè)的所有頁面.所以頁表實(shí)際上用于完成地址變換.虛擬存儲(chǔ)器的定義：在具有層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，采用自動(dòng)實(shí)現(xiàn)部分裝入和部分對(duì)換功能，為用戶提供一個(gè)比物理內(nèi)存容量大得多的，可尋址的一種“內(nèi)存儲(chǔ)器”。假定作業(yè)p共計(jì)n頁，系統(tǒng)分配給它的主存塊只有m塊（１≤m≤n）。如果作業(yè)p在運(yùn)行中成功的訪問次數(shù)為s，不成功的訪問次數(shù)為F，則總的訪問次數(shù)Ａ為：A = S + F又定義：f = F / A稱f為缺頁中斷率。影響缺頁中斷率f的因素有：1)主存頁框數(shù)。2)頁面大小。3)頁面替換算法。4)程序特性。最佳頁面算法(OPT)、先進(jìn)先出頁面淘汰算法(FIFO)、最近最久未使用頁面淘汰算法(LRU)、外圍設(shè)備分為兩類:存儲(chǔ)型設(shè)備和輸入輸出型設(shè)備。設(shè)備管理具有以下功能1外圍設(shè)備中斷處理。2緩沖區(qū)管理。3外圍設(shè)備的分配 4外圍設(shè)備驅(qū)動(dòng)調(diào)度。5虛擬設(shè)備及其實(shí)現(xiàn) 存儲(chǔ)型外圍設(shè)備可以劃分為順序存取存儲(chǔ)設(shè)備和直接存取存儲(chǔ)設(shè)備。順序存取存儲(chǔ)設(shè)備嚴(yán)格依賴信息的物理位置進(jìn)行定位和讀寫，如磁帶機(jī)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備的特點(diǎn)是存取任何一個(gè)物理塊所需的時(shí)間幾乎不依賴于此信息的位置，如磁盤。

有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程：R 負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備讀入信息塊，M 負(fù)責(zé)對(duì)信息塊加工處理；P 負(fù)責(zé)打印輸出信息塊。今提供； l）一個(gè)緩沖區(qū)，可放置K 個(gè)信息塊； 2）二個(gè)緩沖區(qū)，每個(gè)可放置K 個(gè)信息塊； 試用信號(hào)量和P、V 操作寫出三個(gè)進(jìn)程正確工作的流程。答：1 一個(gè)緩沖區(qū)：cobegin

Semaphore sread,smanager,sprint;item a[K];int rr,rm,rp;item x;

sread=k;smanager=0;sprint=0;rr=rm=rp=0;process PR()

{while(true){ P(sread);a[rr]=x;

rr=(rr+1)%K;V(smanager);} }

process PM()

{ while(true){ P(smanager);x=a[rm];rr=(rr+1)%K;V(sprint);} } process PP()

{while(true){ P(sprint);x=a[rp];

rr=(rr+1)%K;V(sread);} } Coend

(2）兩個(gè)緩沖區(qū)：

semaphore swrite1, sread1, swrite2, sread2;Swrite1=swrite2=1;sread1 =sread2=0;

item A1[k],A2[k];read1=write1=read2=write2=0;cobegin

process PR { while(true){ P(swrite1);A1[write1]=x;

write1=(write1+1)%K;

V(sread1);} }process PM { while(true)

{ P(sread1);

x=A1[read1];

read1=(read1+1)%K;

V(swrite1);P(swrite2)

A2[write2]=x;

write2=(write+1)%K;V(sread2);}}process PP { while(true)

{ P(sread2);x=A2[read2];

read2=(read2+1)%K;V(swrite2);}}coend

設(shè)公共汽車上，司機(jī)和售票員的活動(dòng)分別如下：司機(jī)的活動(dòng)：?jiǎn)?dòng)車輛：正常行車；到站停車。售票員的活動(dòng)：關(guān)車門；售票；開車門。在汽車不斷地到站、停車、行駛過程中，這兩個(gè)活動(dòng)有什么同步關(guān)系？用信號(hào)量和P、V 操作實(shí)現(xiàn)它們的同步。

答：在汽車行駛過程中，司機(jī)活動(dòng)與售票員活動(dòng)之間的同步關(guān)系為：售票員關(guān)車門后，向司機(jī)發(fā)開車信號(hào)，司機(jī)接到開車信號(hào)后啟動(dòng)車輛，在汽車正常行駛過程中售票員售票，到站時(shí)司機(jī)停車，售票員在車停后開門讓乘客上下車。因此，司機(jī)啟動(dòng)車輛的動(dòng)作必須與售票員關(guān)車門的動(dòng)作取得同步；售票員開車門的動(dòng)作也必須與司機(jī)停車取得同步。應(yīng)設(shè)置兩個(gè)信號(hào)量：S1、S2;S1 表示是否允許司機(jī)啟動(dòng)汽車（其初值為0);S2 表示是否允許售票員開門（其初值為0）。用P、v 原語描述如下：

var S1 , S2 : semaphore;S1=0；S2=0； cobegin{ driver();busman();}coenddriver()begin

while(1){ P(S1)

啟動(dòng)車輛；正常行車；到站停車；V(S2);}end

busman()begin

while(1){ 關(guān)車門；V(51)售票;P(S2)開車門；上下乘客； }end

一條公路兩次橫跨運(yùn)河，兩個(gè)運(yùn)河橋相距100 米，均帶有閘門，以供船只通過運(yùn)河橋。運(yùn)河和公路的交通均是單方向的。運(yùn)河上的運(yùn)輸由駁船擔(dān)負(fù)。在一駁船接近吊橋A 時(shí)就拉汽笛警告，若橋上無車輛，吊橋就吊起，直到駁船尾P 通過此橋?yàn)橹?。?duì)吊橋B 也按同樣次序處理。一般典型的駁船長(zhǎng)度為200 米，當(dāng)它在河上航行時(shí)是否會(huì)產(chǎn)生死鎖？若會(huì)，說明理由，請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)防止死鎖的辦法，并用信號(hào)量來實(shí)現(xiàn)駁船的同步。

答：當(dāng)汽車或駁船未同時(shí)到達(dá)橋A 時(shí)，以任何次序前進(jìn)不會(huì)產(chǎn)生死鎖。但假設(shè)汽車駛過了橋A，它在繼續(xù)前進(jìn)，并且在駛過橋B 之前，此時(shí)有駁船并快速地通過了橋A，駁船頭到達(dá)橋B，這時(shí)會(huì)發(fā)生死鎖。因?yàn)槿舻跗鸬鯓駼 讓駁船通過，則汽車無法通過橋B ；若不吊起吊橋B 讓汽車通過，則駁船無法通過橋B?？捎脙蓚€(gè)信號(hào)量同步車、船通過兩座橋的動(dòng)作。var Sa , Sb : semaphore;Sa:=Sb:=1;cobegin

{ process 駁船 beginP(Sa);P(Sb);

船過橋A、B;V(Sa);V(Sb);end

process 汽車 beginP(Sa);P(Sb);

車過橋A、B;V(Sa);V(Sb);end }coend

假定磁盤有200 個(gè)柱面，編號(hào)O-199，當(dāng)前存取臂的位置在143 號(hào)柱面上，并剛剛完成了125 號(hào)柱面的服務(wù)請(qǐng)求，如果請(qǐng)求隊(duì)列的先后順序是：86 , 147 , 91 , 177 , 94 , 150 , 102 , 175 , 130 ；試問：為完成上述請(qǐng)求，下列算法存取臂移動(dòng)的總量是多少？并算出存取臂移動(dòng)的順序。(1）先來先服務(wù)算法FCFS;

(2）最短查找時(shí)間優(yōu)先算法SSTF :(3）掃描算法SCAN。(4）電梯調(diào)度。答：(l）先來先服務(wù)算法FCFS 為565，依次為143-86-147-91-177-94-150-102-175-130。(2）最短查找時(shí)間優(yōu)先算法SSTF 為162，依次為143-147-150-130-102-94-91-86-175-177。(3）掃描算法SCAN 為169，依次為143-147-150-175-177-199-130-102-94-91-86。(4）電梯調(diào)度為125，依次為143-147-150-175-177-130-102-94-91-86。

先來先服務(wù)算法 FCFS策略：按照作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的先后次序來挑選作業(yè)，先進(jìn)入系統(tǒng)的作業(yè)優(yōu)先被挑選。這是一種非剝奪式算法。

最短作業(yè)優(yōu)先算法SJF：以進(jìn)入系統(tǒng)的作業(yè)所要求的CPU時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，總選取估計(jì)計(jì)算時(shí)間最短的作業(yè)投入運(yùn)行。這是一種非剝奪式調(diào)度算法 例： 作業(yè)所需CPU 9 作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)

?SJF的作業(yè)調(diào)度順序?yàn)樽鳂I(yè)2、4、1、3，平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間T =(4+12+21+31)/4= 17

平均帶權(quán)作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=(4/4+12/8+21/9+31/10)/4 = 1.98 ?如果對(duì)它們施行FCFS調(diào)度算法，平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間T =(9+13+23+31)/4 = 19

平均帶權(quán)作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間W =(9/9+13/4+23/10+31/8)/4 = 2.51

最短剩余時(shí)間優(yōu)先SRTF算法

把SJF算法改為搶占式的調(diào)度算法：當(dāng)一個(gè)作業(yè)正在執(zhí)行時(shí)，一個(gè)新作業(yè)進(jìn)入就緒狀態(tài)，如果新作業(yè)需要的CPU時(shí)間比當(dāng)前正在執(zhí)行的作業(yè)剩余下來還需的CPU時(shí)間短，SRTF強(qiáng)行趕走當(dāng)前正在執(zhí)行作業(yè) 優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法

這種算法是根據(jù)確定的優(yōu)先級(jí)來選取進(jìn)程/線程，每次總是

選擇優(yōu)先級(jí)最高的作業(yè)。

第四篇：嵌入式操作系統(tǒng)課程報(bào)告

華北水利水電大學(xué)

North China University of Water Resources and Electric Power

嵌入式操作系統(tǒng)課程報(bào)告

題目 嵌入式系統(tǒng)課程綜和論述

學(xué) 院 物理與電子學(xué)院

專 業(yè) 電子信息工程

姓 名 李天澤

學(xué) 號(hào) 201816516

組 員

完成時(shí)間 2020.12.22

目 錄

一、嵌入式系統(tǒng)的介紹

（1）、嵌入式系統(tǒng)的概念……………………………………3

（2）、嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)……………………………………4

二、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用……………………………5

三、總結(jié)和心得……………………………………………7

參考文獻(xiàn)……………………………………………7

附錄…………………………………………………8

摘要：

如今，嵌入式系統(tǒng)經(jīng)過半個(gè)多實(shí)際的發(fā)展和革新，在各個(gè)產(chǎn)業(yè)都可以看見它的身影。在電子消費(fèi)領(lǐng)域，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機(jī)、VCD、數(shù)字電視和路由器等常見家用電器和電子產(chǎn)品，或許在你的家里有著幾十甚至幾百個(gè)微型嵌入式計(jì)算機(jī)無時(shí)無刻地不在為你服務(wù)。

在工業(yè)控制方面，一輛豪華轎車的控制系統(tǒng)就包含著至少50個(gè)嵌入式微處理器，它們分布于火花塞、傳動(dòng)軸和安全氣囊等等。而一架先進(jìn)的飛機(jī)，一臺(tái)人造衛(wèi)星就可能包含著幾十套嵌入式系統(tǒng)和上百臺(tái)微型嵌入式計(jì)算機(jī)，沒有這些裝載，飛機(jī)和衛(wèi)星的控制系統(tǒng)就不能有效地工作，它們的導(dǎo)航系統(tǒng)就不能滿足嚴(yán)格的要求。

在通信領(lǐng)域也有著數(shù)不勝數(shù)的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，由于帶寬網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，交換機(jī)、路由器和各種傳輸設(shè)備等都逐漸需要更多的嵌入式系統(tǒng)來滿足它們互聯(lián)的需求，而這些基于32位的嵌入式系統(tǒng)品種多樣，絕大多數(shù)都價(jià)格低廉，能夠?yàn)槠髽I(yè)和家庭的網(wǎng)絡(luò)選擇提供更加廉價(jià)而多樣的方案。

一、嵌入式系統(tǒng)的介紹

1、嵌入式系統(tǒng)的概念：

上世紀(jì)的40年代人類社會(huì)誕生了當(dāng)時(shí)最偉大的發(fā)明之一——計(jì)算機(jī)。1946年賓夕法尼亞大學(xué)研制出了世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)“ENIAC”，吹響了人類向信息時(shí)代進(jìn)發(fā)的號(hào)角。如今半個(gè)多世紀(jì)過去了，總體來看，計(jì)算機(jī)已經(jīng)經(jīng)歷了兩個(gè)大的發(fā)展階段:大型計(jì)算機(jī)階段和個(gè)人中小型計(jì)算機(jī)階段。而今后，計(jì)算機(jī)技術(shù)將邁入下一個(gè)充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)的新階段—— “無處不在的計(jì)算機(jī)”階段，即“后PC發(fā)展階段”?！盁o處不在的計(jì)算機(jī)”是指在數(shù)以千計(jì)乃至萬計(jì)的計(jì)算機(jī)之間彼此相互關(guān)聯(lián)，其與使用者的比例高達(dá)100%，這些計(jì)算機(jī)中包括有傳統(tǒng)的通用式計(jì)算機(jī)和嵌入式計(jì)算機(jī)，而后者占絕大多數(shù)，可以達(dá)到95%的比例。

施樂公司研究中心的主任Mark Weiser 認(rèn)為:“以長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展來看,PC和計(jì)算機(jī)工作站將逐漸衰落，因?yàn)橛?jì)算機(jī)將會(huì)變得無處不在，它們會(huì)在墻上,在手腕上，在口袋里等等，計(jì)算機(jī)將會(huì)像手寫紙一樣,隨用隨取，伸手可得?！?/p>

目前全世界范圍的計(jì)算機(jī)研究者都在逐步形成一種共識(shí)，那就是在計(jì)算機(jī)將來的發(fā)展中，它必然不會(huì)成為像科幻電影中的那種會(huì)背叛人類，傷害人類的機(jī)械怪物，恰恰相反它們將變得小巧玲瓏而且無處不在。它們會(huì)出現(xiàn)在任何你能看的見、聽得到、摸得著的地方,功能強(qiáng)大而且隨處可用，這就是“無處不在的計(jì)算機(jī)”。

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是所謂的“看不見的計(jì)算機(jī)”，一般情況下它只是運(yùn)行平臺(tái)，并不能作為獨(dú)立的開發(fā)平臺(tái)來使用。而且它不能夠被用戶編程,對(duì)用戶的I/O接口是專用的。所以不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f：任意包含可編程計(jì)算機(jī)的設(shè)備而且這種設(shè)備不是作為通用計(jì)算機(jī)而設(shè)計(jì)的都可以稱作嵌入式系統(tǒng)。

時(shí)至今日嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)逐漸滲透到人們的日常生活中，但因?yàn)槠洳煌膽?yīng)用形式和相異的名稱，目前對(duì)嵌入式系統(tǒng)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義。但一般認(rèn)為，它有以下概念：

（1）嵌入式系統(tǒng)的中心是應(yīng)用功能，基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，其軟件和硬件可以裁剪，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積大小和功率損耗都有十分嚴(yán)格的要求和指標(biāo)。

（2）國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)的定義是“Device used to control, monitor, or assist the operation of equipment , machinery or plants.”

（3）嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)等與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，是一個(gè)技術(shù)集中、資源集中、應(yīng)用高度分散、技術(shù)不斷革新的集成系統(tǒng)。

2、嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)：

1）嵌入式系統(tǒng)通常都是多樣的有特定應(yīng)用功能的軟硬件綜合體，用于特定的任務(wù),其硬件和軟件設(shè)計(jì)都是高效而簡(jiǎn)潔的。其中嵌入式軟件的應(yīng)用程序和操作程序是一體化的，不同于傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序有著分明的界限。

2）嵌入式系統(tǒng)能夠受到多個(gè)處理器和體系結(jié)構(gòu)的支持，不同于通用的計(jì)算機(jī)只能夠使用少數(shù)的處理器類型和體系結(jié)構(gòu)。目前已經(jīng)生產(chǎn)有上千種嵌人式微處理器和幾十種微處理器的體系結(jié)構(gòu)，其中比較主流常見的有ARM,MIPS, PowerPC,X86和SuperH等。

4）嵌入式系統(tǒng)有實(shí)時(shí)性和可靠性的特點(diǎn)，其主要表現(xiàn)在：目前絕大多數(shù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)都是嵌人式系統(tǒng)；嵌人式系統(tǒng)都有實(shí)時(shí)性的要求，其軟件通常都是固化或直接加載到內(nèi)存中運(yùn)行的，啟動(dòng)十分快速

另外，嵌人式系統(tǒng)通常都有處錯(cuò)能力和自動(dòng)復(fù)位的功能,目前在絕大多數(shù)嵌式系統(tǒng)中都包含著用于保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的軟硬件處理機(jī)制，比如看門狗定時(shí)器和內(nèi)存保護(hù)重啟機(jī)制等。

5）嵌入式系統(tǒng)通常都使用可以適應(yīng)多種類型處理器、可裁剪量輕、實(shí)時(shí)性和可靠性高以及可以固化的。同嵌入式微處理器，嵌入式的操作系統(tǒng)也是多種多樣的，不僅可以支持多種處理器，還可以進(jìn)行裁剪量輕來匹配應(yīng)用的功能，而且規(guī)模較小，能夠節(jié)省資源等等。

二、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用

第一代電子計(jì)算機(jī)體積大，耗電快，而且可靠性和實(shí)時(shí)性都無法滿足嵌入式計(jì)算的要求。到了20世紀(jì)60年代，由晶體管、磁芯存儲(chǔ)制造的第二代計(jì)算機(jī)開始用于航海航空等領(lǐng)域，它的CPU能夠處理從電子系統(tǒng)傳來的信號(hào)，具有了數(shù)據(jù)總線的一些基本特性。而與此同時(shí)，嵌人式計(jì)算機(jī)也逐步應(yīng)用于工業(yè)和制造等方面。

至60年代末，采用集成電路的第三代計(jì)算機(jī)問世，1965年發(fā)射Gemini3號(hào)是人們第一次使用機(jī)載數(shù)字計(jì)算機(jī)。而后的阿波羅探測(cè)飛船則使用了嵌人式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來提供和保障人機(jī)的交互功能來用于引導(dǎo)飛行。1963年DEC公司推廣了第一臺(tái)商用小型機(jī)，它具有嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，具備單總線結(jié)構(gòu)、高速寄存器和實(shí)時(shí)性、可靠性強(qiáng)的中斷系統(tǒng)以及交叉存取功能，標(biāo)志著嵌入式系統(tǒng)的興起。

1971 年,英特爾公司成功推出了世界上第一片微處理器Intel 4004。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格實(shí)惠、使用方便，在當(dāng)時(shí)銷量很好，Intel公司將它進(jìn)一步改進(jìn)后推出了4位的微處理器4040和8位的8008。

1973-1977 年短短四年之間全球許多廠家推出了各種各樣的8位微處理器，其中比較流行的有英特爾公司的8080/ 8085系列，摩托羅拉公司的6800/6802系列，齊洛格公司的Z80和羅克韋爾公司的6502等。這些微處理器的廣泛應(yīng)用為嵌入式系統(tǒng)開辟了廣闊的市場(chǎng)，促成了嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展。計(jì)算機(jī)廠商開始以插件的形式為用戶提供所需的OEM產(chǎn)品，并構(gòu)成符合用戶要求的微型控制計(jì)算機(jī)，嵌入到系統(tǒng)設(shè)備中。

嵌入式系統(tǒng)的大發(fā)展還要?dú)w功于20世紀(jì)80年代軟件技術(shù)的進(jìn)步。最初的嵌入式計(jì)算機(jī)的軟件都是十分專用的，其程序也只能用匯編語言來編寫，因此嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)周期過長(zhǎng)，效率太低，不利于廣泛地推廣和應(yīng)用。得益于微電子技術(shù)的進(jìn)步，嵌入式計(jì)算機(jī)的軟件開發(fā)不再局限于匯編語言，可以使用C或PL等高級(jí)語言，是編程更加多樣和簡(jiǎn)潔化，加快了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)效率。時(shí)間步入20世紀(jì)90年代，當(dāng)時(shí)對(duì)分布控制、柔性制造和數(shù)字通信電等技術(shù)有著巨大需求，而這種需求也刺激著嵌人式系統(tǒng)的軟硬技術(shù)的革新和發(fā)展，促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用擴(kuò)大化。

如今，嵌入式系統(tǒng)經(jīng)過半個(gè)多實(shí)際的發(fā)展和革新，在各個(gè)產(chǎn)業(yè)都可以看見它的身影。在電子消費(fèi)領(lǐng)域，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機(jī)、VCD、數(shù)字電視和路由器等常見家用電器和電子產(chǎn)品，或許在你的家里有著幾十甚至幾百個(gè)微型嵌入式計(jì)算機(jī)無時(shí)無刻地不在為你服務(wù)。

在工業(yè)控制方面，一輛豪華轎車的控制系統(tǒng)就包含著至少50個(gè)嵌入式微處理器，它們分布于火花塞、傳動(dòng)軸和安全氣囊等等。而一架先進(jìn)的飛機(jī)，一臺(tái)人造衛(wèi)星就可能包含著幾十套嵌入式系統(tǒng)和上百臺(tái)微型嵌入式計(jì)算機(jī)，沒有這些裝載，飛機(jī)和衛(wèi)星的控制系統(tǒng)就不能有效地工作，它們的導(dǎo)航系統(tǒng)就不能滿足嚴(yán)格的要求。

在通信領(lǐng)域也有著數(shù)不勝數(shù)的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，由于帶寬網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，交換機(jī)、路由器和各種傳輸設(shè)備等都逐漸需要更多的嵌入式系統(tǒng)來滿足它們互聯(lián)的需求，而這些基于32位的嵌入式系統(tǒng)品種多樣，絕大多數(shù)都價(jià)格低廉，能夠?yàn)槠髽I(yè)和家庭的網(wǎng)絡(luò)選擇提供更加廉價(jià)而多樣的方案。

時(shí)至今日，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)從微至著，廣泛分布。但它還在不斷地更新發(fā)展，其構(gòu)成的計(jì)算機(jī)也會(huì)變得更小巧，更靈敏，更高效，更智能，相信在未來的某一天，會(huì)如Mark Weiser所說的那樣：“它們會(huì)在墻上,在手腕上，在口袋里，就像手寫紙一樣,隨用隨取，伸手可得。”

三、總結(jié)和心得

嵌入式系統(tǒng)作為一門計(jì)算機(jī)開發(fā)的學(xué)科，有著不同于傳統(tǒng)通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)和概念，具有獨(dú)特長(zhǎng)處。同時(shí)它的應(yīng)用遍布于電子消費(fèi)、通信工程、工業(yè)控制和軍事國(guó)防等多種領(lǐng)域，其發(fā)展前景是非常廣闊的，是一門十分值得深入學(xué)習(xí)和研究的學(xué)科。

通過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，我了解了許多嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用知識(shí)，比如“任務(wù)的管理和調(diào)度”、“同步、互斥與通信”以及“中斷和時(shí)間管理”等全新的理論知識(shí)，同時(shí)也通過多次的實(shí)驗(yàn)操作理解了對(duì)嵌入式系統(tǒng)軟硬件工作方式和應(yīng)用。所謂溫故而知新，通過撰寫課程報(bào)告，我對(duì)嵌入式系統(tǒng)的各個(gè)方面有了新的了解，大大提高了對(duì)這門學(xué)科的興趣，在今后的學(xué)習(xí)中，我也會(huì)更加深入地去學(xué)習(xí)這門課程的相關(guān)內(nèi)容，豐富自己的知識(shí)領(lǐng)域，開闊眼界，掌握更多的技能，為自己將來的發(fā)展做好鋪墊。

參考文獻(xiàn)：

甄鵬------《嵌入式實(shí)時(shí)Linux的移植及應(yīng)用技術(shù)的研究》2008，（02）

郭軍------《基于Petri網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)高層級(jí)設(shè)計(jì)方法與技術(shù)研究》2007,(04)

吳敏------《基于嵌入式的家庭網(wǎng)關(guān)控制平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)》2007,(05)

劉青云;焦鉻-------《嵌入式Web Service模型實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用》2019,(01)

田婧---------《嵌入式μCOSⅡ在DSP中的移植與應(yīng)用研究》2007,(04)

附錄

附查重報(bào)告：

第五篇：操作系統(tǒng)實(shí)踐課程總結(jié)

鄭州輕工業(yè)學(xué)院

課程總結(jié)

課程名稱:操作系統(tǒng)實(shí)踐（2）姓名:xxx院（系）:軟 件 學(xué) 院專業(yè)班級(jí):測(cè)試技術(shù)10級(jí)1班學(xué)號(hào):541013110113指導(dǎo)教師:崔建濤馬歡學(xué)期:2012-2013學(xué)年第二學(xué)期

實(shí)驗(yàn)總結(jié)

短短七節(jié)課的操作系統(tǒng)實(shí)踐課（交換路由實(shí)驗(yàn)）無聲無息的接近尾聲了，然而實(shí)訓(xùn)的過程還歷歷在目。通過這次的實(shí)訓(xùn)，讓我了解了自己的不足之處，也讓我學(xué)會(huì)了很多！

在這次的實(shí)訓(xùn)中，我學(xué)會(huì)了交換機(jī)與路由器的基本配置、配置cisco交換機(jī)、配置VLAN和WLAN、靜態(tài)路由及動(dòng)態(tài)路由的配置vlan的劃分、配置動(dòng)態(tài)路由RIP、配置單區(qū)域OSPF等等。我覺得這次的實(shí)訓(xùn)對(duì)于我來說有極大收獲和進(jìn)步。通過操作系統(tǒng)實(shí)踐課，首先對(duì)packettracer軟件有了一個(gè)詳細(xì)的了解，通過對(duì)該模擬軟件的學(xué)習(xí)，在交換路由方面有了較深的感悟，以及對(duì)ios操作命令有了熟練的掌握，在學(xué)習(xí)中，掌握了交換機(jī)的配置，以及wlan的配置和靜態(tài)路由以及動(dòng)態(tài)路由的配置，學(xué)習(xí)中還對(duì)無線路由以及路由做代理有了詳細(xì)的了解，在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)之余，也對(duì)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)有了更好的理解和運(yùn)用

不可避免的，我也遇到了些小問題，比如說配置MAC地址時(shí)，沒定義安全端口，就出現(xiàn)MAC地址綁定不成功，剛開始還以為是自己打錯(cuò)代碼，認(rèn)真配置了好幾遍之后還是不成功，后來問同學(xué)才知道沒定義安全端口，通過這一件小事，讓我清楚認(rèn)識(shí)到我有很多小知識(shí)點(diǎn)沒有仔細(xì)去琢磨，并發(fā)現(xiàn)自己平常學(xué)習(xí)中沒有對(duì)知識(shí)進(jìn)行很好的鞏固。學(xué)習(xí)是辛苦的，但如果我認(rèn)真的去把的所有內(nèi)容學(xué)好，認(rèn)真完成每一天的學(xué)習(xí)任務(wù)。相信這些寶貴的經(jīng)驗(yàn)會(huì)成為我今后成功的重要的基石。這次實(shí)訓(xùn)，我深深體會(huì)到了積累知識(shí)和實(shí)踐的重要性，然而實(shí) 訓(xùn)是對(duì)每個(gè)人綜合能力的檢驗(yàn)。要想做好任何事，除了自己平時(shí)要有一定的功底外，我們還需要一定的實(shí)踐動(dòng)手能力，操作能力，以及團(tuán)隊(duì)合作能力?？偟膩碚f，這次的實(shí)訓(xùn)還算成功。最后還要感謝陳老師以及同學(xué)的大力幫助，使我們這組能夠順利的完成這次實(shí)訓(xùn)內(nèi)容！

剛開始用思科的模擬軟件時(shí)，對(duì)其興趣很高，通過新建路由器以及交換機(jī)達(dá)到實(shí)驗(yàn)所要求的目的，在配置路由表方面還是有所欠缺，需要多加配置練習(xí)，如配置靜態(tài)路由，靜態(tài)路由是非自適應(yīng)性路由計(jì)算協(xié)議，是由管理人員手動(dòng)配置的，不能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓淖?。不僅要配置路由交換機(jī)的名字以及接口和IP地址，配置各個(gè)路由上的靜態(tài)路由，靜態(tài)路由就是一種最能體現(xiàn)路由表組成的路由協(xié)議，靜態(tài)路由的基本配置就

是ip route后面加上目標(biāo)地址和子網(wǎng)掩碼以及下一跳地址。在有一節(jié)中，我們學(xué)習(xí)了如何用電腦虛擬機(jī)代理服務(wù)器共享上網(wǎng)，老師拿來了無線路由器以及相關(guān)網(wǎng)線設(shè)備等，首先老師通過電腦虛擬機(jī)建立一個(gè)出口，然后無線路由通過該出口實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)共享的作用，這種方法是自己一直沒接觸到的，不僅在知識(shí)知識(shí)方面得到了拓展，也對(duì)路由有了一個(gè)更深的了解，通過實(shí)驗(yàn)配置拓?fù)鋱D，我們可以直觀的看到實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的效果以及相關(guān)配置，在最后的一節(jié)中學(xué)習(xí)了三層交換機(jī)的相關(guān)知識(shí)。VLAN依靠用戶的邏輯設(shè)定將原來物理上互聯(lián)的一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)虛擬網(wǎng)段，即在兩層交換機(jī)的邏輯上劃分若干LAN(廣播域)，將廣播信息、組播信息等限制在特定的一組端口上，從而為限制全網(wǎng)范圍的廣播和多點(diǎn)廣播提供有效手段。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，應(yīng)選擇切實(shí)可行的技術(shù)進(jìn)行VLAN的靈活劃分。劃分可依據(jù)設(shè)備所連的端口、用戶節(jié)點(diǎn)的MAC地址等，劃分的結(jié)果是使同一個(gè)VLAN內(nèi)的數(shù)據(jù)可自由通信。不同VLAN間的數(shù)據(jù)交流需要通過第三層交換完成。即通過跨越交換機(jī)劃分VLAN，從而高性能地實(shí)現(xiàn)VLAN之間的路由，提高帶寬利用率和網(wǎng)絡(luò)性能，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的靈活性和安全性。同時(shí)對(duì)一些配置命令有了了解，如switch> 這種提示符表示是在用戶命令模式，只能使用一些查看命令。switch# 這種提示符表示是在特權(quán)命令模式。switch(config)# 這種提示符表示是全局配置模式switch(config-if)# 端口配置命令模式。

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行！”讓我深深的感覺到自己在實(shí)際運(yùn)用中的專業(yè)知識(shí)的匱乏，剛開始的一段時(shí)間里，對(duì)一些工作感到無從下手，茫然不知所措，這讓我感到非常的難過。總以為自己學(xué)的不錯(cuò)，一旦接觸到實(shí)際，才發(fā)現(xiàn)自己知道的是多么少，這時(shí)才真正領(lǐng)悟到“學(xué)無止境”的含義。喜歡崔建濤老師的授課方式，輕松充實(shí)，十分感謝老師的教誨！