•第二、三章 进程管理
1、进程和线程的概念
进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位
线程是程序执行的最小单位，基本不拥有任何系统资源（调度的基本单位）
2、进程的基本状态及状态转换的原因
状态种类
- 运行态：进程正在占用CPU
- 就绪态：进程已处于准备运行的状态，即进程获得了除处理机外地一切所需资源，一旦得到处理机即可运行
- 阻塞态：进程由于等待某一事件不能享用CPU
- 创建状态：进程正在被创建
- 结束状态：进程正在从系统消失
状态变化
- 就绪态->运行态：处于就绪态的进程被调度后，获得处理机资源（分派处理机时间片）
- 运行态->就绪态：系时间片用完或在可剥夺统中有更高级的进程进入
- 运行态->阻塞态：进程需要的某一资源还没有准备好
- 阻塞态->就绪态：进程等待的时间到来时
3、PCB的作用
保存进程运行期间相关数据，是进程存在的唯一标志，常驻内存
4、进程控制的原语操作
1）P操作原语P(S)
(1)P操作一次，S值减1，即S=s-1(请求分配一资源）【P(s)=S-1 消耗一个资源】【S=5 P（s）； S=4】
(2)如果S≥0，则该进程继续执行;
如果S<0表示无资源则该进程的状态置为阻塞态，【相当于阻塞队列】
把相应的PCB连入该信号量队列的末尾,并放弃处理机，进行等待(直至另一个进程执行V (S）操作)
2)V操作原语(荷兰语的等待)V(S)
(1)v操作一次，s值加1，即S=S+1(释放一单位量资源)
(2)如果S>0，表示有资源，则该进程继续执行;如果S≤0，则释放信号量队列上的第一个PCB所对应的进程(阻塞态改为就绪态)，执行v操作的进程继续执行。
5、进程互斥、临界区、进程同步的基本概念、同步准则
互斥也称间接制约关系，当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待，当占用临界资源的进程退出临界区后，另一个进程才运行去访问此临界资源
临界区在每个进程中访问临界资源的那段程序
进程同步的基本概念
同步：亦称直接制约关系，是指为完成某种任务而建立的两个或多个进程，这些进程因为需要在某些位置上协调他们的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系
互斥：也称间接制约关系，当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待，当占用临界资源的进程退出临界区后，另一个进程才运行去访问此临界资源同步准则
空闲让进：如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入
忙则等待：任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待
有限等待：进入临界区的进程要在有限的时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区
让权等待：如果进程不能进入自己的临界区，则应该让出CPU，避免进程出现“忙等”的现象
6、记录型信号量
在信号量机制中，除了需要一个用于代表资源数目的整型变量value外，还应增加一个进程链表指针L，用于链接上述的所有等待进程。
记录型信号量是由于它采用了记录型的数据结构而得名的。
7、信号量的应用
用信号量实现进程互斥
利用信号量实现前趋关系
8、经典进程同步问题；生产者与消费者问题
伪代码 Semaphore mutex=1;//临界区信号量（互斥） 【信号量Semaphore，实现互斥的时候mutex=1，当一个进程使用资源的时候P（mutex），mutex=0，则资源数为0，其它进程无法使用资源】 Semaphore empty=n;//空闲缓冲区为n个 Semaphore full=0;//满缓冲区数(有资源)【full=0代表没有缓冲区被充满】 producer(){ while(1){ produce an item in nextp;//生产一个东西 P(empty); //空缓冲区-1 P(mutex); //互斥的访问缓冲区，mutex=0，生产者进入了缓冲区 【这里两个P操作不能交换：若交换，则生产者占用缓冲区mutex=0，若此时缓冲区全满empty=0，则发生阻塞，生产者等待消费者消费，但消费者无法进入临界区，则死锁】 add nextp to buff; //行为 V(mutex); //离开缓冲区 V(full); //提供了资源 } } consumer(){ while(1){ P(full); //看看缓冲区是不是有资源的，有则-1 P(mutex); //进入临界区 【不能对调，对调死锁】 remove an item from buffer; V(mutex); //释放临界区 V(empty); //空缓冲区+1 } }
9、进程间通信的原理和实现方法 信箱
间接通信方式
指进程之间利用信箱的通信方式。发送进程发送给目标进程的消息存放信箱；
接收进程则从该信箱中，取出对方发送给自己的消息；消息在信箱中可以安全地保存，只允许核准的目标用户随时读取。
系统为信箱通信提供了若干条原语，分别用于信箱的创建、撤消和消息的发送、接收等。
优点：在读/写时间上的随机性
写进程->信箱（中间实体）->读进程原语
消息的发送和接收
Send (mailbox, message)
Receive (mailbox, message)
信箱分为以下三类：
（1）私用信箱
（2）公用信箱
（3）共享信箱
在利用信箱通信时，在发送进程和接收进程之间，存在以下四种关系：
（1）一对一关系。
（2）多对一关系，客户/服务器交互。
（3）一对多关系， 广播方式。
（4）多对多关系。
第二、三章 进程管理的典型问题
•进程的三种基本状态及其转变原因
•进程互斥、临界资源
•三种经典同步问题及其变型
•同步约束条件的分析，信号量的初值的设定
•单缓冲区的一个生产者一个消费者同步问题
•单缓冲区的一个生产者多个消费者同步问题
•多个生产者多个消费者多个缓冲区的同步问题
•第四、五章 存储管理的重点、难点
重定位的基本概念：为什么要引入
如何提高内存利用率：离散分配、对换机制、动态链接、虚拟存储器、存储器共享
动态分区分配方式：分配、回收算法
基本分页存储管理方式：为什么引入；地址变换机构和过程（含具有快表的情况）
基本分段存储管理方式：为什么引入；地址变换机构和过程（含具有快表的情况）；信息的共享和保护
虚拟存储器的基本概念：为什么要引入；特征；实现虚拟存储的关键技术
请求分页系统的基本原理：页表机制；地址变换过程；页面置换算法
第四、五章的典型问题
存储器管理的基本任务
动态重定位的概念、实现方式，什么情况下需要重定位
比较连续分配与离散分配
基于空闲分区链的内存分配与回收算法的应用实例：首次适应法，循环首次适应法，最佳适应法
在某分页系统中，给定内存容量和物理块大小，计算物理块的数量；对给定的进程页表，将给定的逻辑地址，计算出其对应的物理地址并画出地址变换流程图。
在某分段系统中对给定的进程段表，将给定的逻辑地址，计算出其对应的物理地址并画出地址变换流程图。
请求分页系统过程的各种问题，并用流程图的方式表示地址变换过程
对给定的问题，按各种页面置换算法，写页面调入过程，计算和分析缺页率，并对多种算法的性能作比较分析
•第六章设备管理的重点、难点
-
I/O 控制方式：四种I/O 方式的基本原理；四种I/O 方式由低效到高效的演变
-
缓冲管理
-
缓冲的概念，为什么引入缓冲
-
单缓冲如何提高I/O 速度，它存在哪些不足，双缓冲、循环缓冲又如何提高CPU 与I/O 设备的并行性
-
缓冲池是为了解决什么问题而引入，引入缓冲池后系统将如何处理I/O 设备和CPU 间的数据输送
-
缓冲池的工作方式及Getbuf和Putbuf过程
-
设备独立性
-
什么是设备独立性
-
如何实现设备独立性
-
设备驱动程序
第六章设备管理的重点、难点
虚拟设备和SPOOLing 技术
什么是虚拟设备
什么是假脱机（SPOOLing）技术，SPOOLing系统的组成
如何利用SPOOLing技术实现共享打印机
磁盘调度
磁盘调度的目标
磁盘访问时间的计算
FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN 等算法的应用及这些调度算法的演变过程，分别解决了哪些问题；各算法的性能比较
第六章设备管理的典型问题
各种I/O 控制方式的比较
为什么引入缓冲区
缓冲如何提高I/O 速度
为什么引入设备独立性，如何实现
什么是虚拟设备，实现虚拟设备的关键技术
SPOOLing技术的组成，如何利用SPOOLing 技术实现共享打印机
设备处理程序的功能和处理过程
对各种磁盘调度算法，计算访问次序和平均寻道时间，性能
磁盘访问时间的组成和计算
第七、八章文件管理
