川大计算机考研操作系统知识点讲解

此次讲解操作系统中作业的组织与管理、作业控制方式、系统功能调用、图形用户接口以及用户管理这五个知识点,这几个点经常会作为选择题进行考查。下面是一个作业从提交到完成的图:
一个作业从提交到完成需要经过高级、中级和低级三级调度。
高级调度: 即作业调度,选择后备作业,为其建立进程,并使其进入主机。
中级调度 :即对换调度,决定进程在内存和辅存盘交换区间的对换。
低级调度 :即进程级调度,决定哪个进程可以占用CPU,进入运行状态。
注意:
要理解每一种调度指的是什么含义,理解了能帮你应对各种各样的问题。 要知道整个过程包括两个部分,作业调度和进程调度。
在关于进程调度的题中,要着重看几道作业,作业调度采用什么方式,进程调度采用什么方式,是抢占式还是非抢占式,这几个都比较重要。
对于单道批处理系统,常用以下三种算法:
(1)先来先服务(FCFS) :按作业到达先后进行调度,即启动等待时间最长的作业。这种算法忽视了吞吐量和平均周转时间,有利于长作业,不利于短作业;有利于CPU繁忙的作业,不利于I/O繁忙的作业。
(2)短作业优先调度算法(SJF) :以要求运行时间长短进行调度,即启动要求运行时间最短的作业。这种算法可以有效降低作业的平均等待时间,提高系统的吞吐量,但对长作业不利,容易致使长作业出现“饥饿”现象,并且也没有考虑到作业的紧迫程度。
(3)最高响应比优先调度算法(HRP) :优先调度响应比高的作业。
响应比RP=作业响应时间/作业估计运行时间
=(作业估计运行时间+作业等待时间)/作业估计运行时间
= 1 + 作业等待时间/作业估计运行时间
温馨小贴士:
1、这种题目,一定要记得画个表格,分别列出作业、提交时间、运行时间、开始时间、完成时间、周转时间、带权周转时间这几列,然后再进行相关计算。
2、先来先服务和短作业优先都会出现饥饿的现象,而最高响应比优先调度算法是比较折中的算法,比较好,但是计算比较麻烦,每选择一个作业进行调度后,都要重新计算一次响应比。注意并不是只计算一次。
系统调用及实现:
程序的状态:计算机系统中的程序大体上分为系统程序和用户程序,前者是后者的管理者。为了便于管理,引入了以下概念:
a、管态(系统态):操作系统程序运行的状态
b、算态(目态):用户程序运行的状态
c、特权指令:特权指令是一类只能在管态下执行而不能在算态下执行的特殊的指令。这些指令在不同的机器中有不同的规定,通常与硬件有很大的关系,常见的特权指令有如下几类:
*传送程序状态字的指令
*启动、测试和控制外设的指令
*存取特殊寄存器的指