操作系统复习


操作系统概念、层次

操作系统是一种庞大的系统软件,由大量复杂的程序和众多的数据组合而成,他具有层次和模块结构的特点,其内部分为三个层次:操作系统对象、控制和管理的软件集合、用户接口。

操作系统的特征

1、并发性

并发性是指两个或两个以上的事件在同一时间间隔内发生。多道程序环境下,计算机系统中同时存在多个进程,宏观上,这些进程同时执行,同时向前推进;微观上,单处理机中任何时刻只能由一个进程在执行,多个进程之间是交替执行的,多处理机中这些进程被分配到多处理机上并行执行。并发的目的是提高系统资源的利用率和系统的吞吐量。

并发和并行是两个既相似又有区别的概念。并行是从某一时刻去观察,两个或多个事件都在运行。

2、共享性

共享性是指计算机系统中的资源可被多个并发执行的进程使用,而不是被其中某个进程独占使用。根据资源的属性,共享可分为互斥共享和同时共享。

(1)互斥共享。系统中的资源,如打印机、扫描仪等,在一段时间内只允许一个进程使用。当某个进程使用该资源时,其他进程必须等待,只有当该进程使用完并释放后,其他进程才可以使用该资源,即进程之间排他、互斥地使用共享的资源。

(2)同时共享。系统中有些资源在同一段时间内允许多个进程同时访问。这里的同时访问是宏观意义上的。

并发性和共享性是操作系统的两个最基本特征,它们互为存在的条件。一方面,资源共享是以进程的并发执行为存在条件,若系统不允许并发,就不存在资源共享问题。另一方面,若系统不能有效管理共享资源,则将影响进程的并发执行。

3、虚拟性

虚拟性是指通过某种技术,将一个物理实体变成若干个逻辑对应物。物理实体是实际存在的,而逻辑对应物是虚构的,用户使用时感觉有多个实体可供使用。操作系统重采用了多种虚拟技术,如利用多道程序设计技术实现虚拟CPU,通过请求调入调出技术实现虚拟存储器,通过SPOOLing技术实现虚拟设备。

4、异步性

产生死锁的原因是什么?如何解除死锁?

产生死锁的原因是因为竞争不可剥夺资源或临时资源时,进程的推进顺序非法。

处理死锁的基本办法:

1.预防死锁:破坏产生死锁的四个必要条件的其中一个或多个。

2.避免死锁:利用算法来避免,比如银行家算法。

3.检测和解除死锁:回收相应的资源,进行资源的再次分配。