本资源为常熟理工学院学生整理的操作系统课程期末复习资料,涵盖主要知识点和经典例题解析,旨在帮助同学们高效备考,取得优异成绩。
操作系统是计算机科学中的基础组成部分,它负责管理和控制硬件与软件资源,并为用户提供高效便捷的服务。常熟理工学院在操作系统期末复习过程中重点讲解了该学科的核心概念及关键特性,主要包括以下内容:
1. **多道程序设计**:这是操作系统中一种基本的并发执行方式,在内存中有多个用户作业同时存在并共享计算机资源。其主要特点包括多道性(即内存中的多任务)、无序性和调度性。
2. **进程与程序**:在操作系统运行环境中,一个正在执行的任务被称为“进程”,它具有动态、并发和独立的特性,并且是资源分配及调度的基本单元;而程序则是静态存在的指令集合。只有通过创建进程控制块(PCB)后,才能使程序变成可执行的进程。
3. **线程**:作为轻量级的执行单位,线程存在于进程中并可以被单独调度,它的引入主要是为了提高系统的并发性和减少操作系统开销。
4. **临界资源与临界区**:这是指在同一时间内只能由一个进程访问到的关键性资源(如打印机和共享变量)。而“临界区”则是程序中用于访问这些特殊资源的代码段,在这一区域,必须确保每次只有一个进程执行以避免冲突。
5. **进程状态**:在生命周期内,每个进程可能经历就绪、运行及阻塞三种基本状态。此外还有三态模型(包含创建和终止)、五态模型以及七态模型等更为详细的描述方式。
6. **死锁问题及其解决方案**:当多个程序互相等待对方释放资源时就会发生“死锁”现象,这是由于有限的资源分配不当导致的结果之一;解决策略包括预防、避免及检测与恢复机制(例如破坏四个必要条件或使用银行家算法)等方法来应对这种状况。
7. **联想寄存器**:也被称为快表,用于加速地址转换过程中的查找速度。通过存储最近访问过的页号及其对应的物理块号信息,可以显著提高内存的读写效率。
8. **虚拟技术应用**:该技术能够将有限的实际资源转化为逻辑上更大的容量单位(如虚拟内存),从而让用户感觉拥有更多的可用空间;这需要依赖于内存在、外存及地址转换机制等的支持实现其效果。
9. **缓冲区管理**:为了平衡CPU与输入/输出设备之间的速度差异,引入了缓冲技术来缓解这种情况。常见的有单缓存、双缓存、循环缓存以及最常用的“缓冲池”等方式来进行优化处理。
10. **SPOOLING系统工作原理**:这是一种利用磁盘空间模拟慢速I/O设备的技术方案(例如打印机)。通过创建输入井与输出井等组件,可以实现后台打印任务的高效执行而不必等待用户即时反馈的结果。
这些知识点全面涵盖了操作系统的基本理论和重要功能模块,对于理解其工作机制具有关键作用。