1、完整版操作系统选择题总结923操作系统选择题知识点总结一、引论部分1. 单道批处理系统的缺点：系统中的资源得不到充分的利用2. 多道批处理系统目的：为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量优点：资源利用率高、系统吞吐量大 缺点：平均周转能力强、无交互能力3. 分时系统：允许多个用户同时通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机资源特征：多路性、独立性、及时性、交互性4. 实时系统：及时响应外部事件请求，在规定的时间内完成对该时间的处理特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性5. 并行：同一时刻发生6. 并发：同一时间间隔发生7. 进程：系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位8. 共享：
2、资源复用，系统中的资源可以供给内存中多个并发的执行进程共同使用互斥共享方式：同一时间段只能一个进程使用，如：打印机同时访问方式：允许一个时间内由多个进程“同时”对他们进行访问，如：磁盘设备9. 并发和共享是多用户OS的两个最基本特征，且互为存在条件10. 虚拟：通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物时分复用技术：利用某设备为用户服务的空闲时间为其他设备服务，提高资源利用率空分复用技术：利用存储器的空闲空间分区存放和运行其他多道程序，提高内存利用率。（还可以通过虚拟存储技术在逻辑上扩大存储器功能）11. 异步：进程以人们不可预知的速度向前推进12. 处理机管理功能：进程控制、进程同步
3、、进程通信、调度13. 存储器管理功能：内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充14. 设备管理功能：缓冲管理、设备分配、设备处理15. 文件管理功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件读写管理和保护16. 操作系统与用户之间的接口用户接口：方便用户直接或间接控制自己的作业程序接口：用户程序访问系统资源17. 传统操作系统结构1）无结构操作系统2）模块化结构操作系统：内聚（模块内部各部分联系紧密程度。内聚性越高，模块独立性越强）、耦合（模块间相互联系和相互影响程度，耦合越低，独立性越好）优点：增强OS可适应性，加速OS开发过程，提高OS设计的正确性、可理解性和可维护性3）分层式结构OS18. 现
4、代操作系统结构微内核OS结构基本功能：进程管理、低级存储器管理、中断和陷入处理优点：提高OS可扩展性、增强OS可靠性、可移植性强、提供对分布式系统的支持、融入面向对象技术二、 处理机管理、进程调度和死锁1. 进程控制快（PCB） 系统利用PCB描述进程的基本情况和活动过程，进而控制和管理进程。程序段、相关数据段、PCB三部分构成进程实体。创建进程实质是创建PCB，撤销进程实质是撤销进程PCB2. 进程的特征：动态性、并发性、独立性、异步性3. 进程三种基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态4. 加入创建状态和终止状态的五种基本状态转换：5. 引入挂起操作的原因：终端用户的需要、父进程的请求、负
5、荷调节的需要、操作系统的需要6. 进程挂起：suspend7. 进程激活：active8. 具有挂起状态的程序转换图9. 具有创建、终止和挂起状态的进程状态图10. PCB的作用：独立运行基本单位的标志、能实现间断性运行方式、提供进程管理所需要的信息、提供进程调度所需要的信息、实现与其他进程的同步通信。11. PCB中包含的信息：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息12. 引起创建进程的事件：用户登录、作业调度、提供服务、应用请求13. 进程创建过程：申请空白PCB为新进程分配运行所需的资源初始化进程控制块（PCB）如果进程就绪队列可以容纳新进程则将新进程插入就绪队列14. 进程
6、终止过程：根据标识符检索PCB从中读出进程的状态若该进程处于运行状态则立即终止进程执行若进程有子孙进程还应将其子孙进程全部终止将被终止的进程所拥有的全部资源归还给其父进程或者系统将被终止进程PCB从所在队列拿出15. 引起进程阻塞或唤醒的事件向系统请求共享资源失败等待某种操作的完成新数据尚未到达等待新任务的到达16. 进程阻塞原语：block17. 进程唤醒原语：wakeup18. 进程同步：对多个相关进程在执行次序上进行协调，使并发执行的进程之间按照一定的次序或者规则共享系统资源19. 临界资源：进程间采用互斥方式对资源进行访问，一次只允许一个进程访问20. 临界区：访问临界资源的那一段代码
7、21. 同步机制应该遵循的规则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待22. 硬件同步机制：关中断，TS（Test-and-Set）指令，Swap指令TS： Swap：23. 信号量机制（重点大题部分）：整型信号量，记录型信号量整型信号量未遵循“让权等待”原则。24. 进程通信类型共享存储器系统（共享某些数据结构或者存储区）管道通信系统（通过pipe文件进行交互）消息传递系统（将通信的数据封装在格式化的消息中）客户机-服务器系统25. 引入线程后线程成为操作系统的基本调度和分派单位26. 线程运行的三个基本状态：执行状态、就绪状态、阻塞状态27. 处理机调度层次高级调度（作业调度）：主要用于多
8、道批处理系统低级调度（进程调度）：调度对象是进程，各种系统都需配置该调度中级调度（内存调度）：提高内存利用率和系统吞吐量28. 处理机调度算法的共同目标：资源利用率、公平性、平衡性、策略强制执行29. 批处理系统的目标：平均周转时间短、系统吞吐量高、处理机利用率高30. 分时系统的目标：响应时间快、均衡性31. 实时系统的目标：截止时间的保证、可预测性32. 作业控制块（JCB）：作业在系统中存在的标志JCB内容：作业标识、用户名称、用户账号、作业类型（CPU繁忙型、I/O繁忙型、批量型、终端型）、作业状态、调度信息（优先级、作业运行时间）、资源需求（预计运行时间、要求内存大小）、资源使用情况
9、33. 作业运行三阶段：收容阶段、运行阶段、完成阶段34. 作业运行三状态：后备状态、运行状态、完成状态35. 先来先服务（FCFS）调度算法缺点：不利于短作业36. 短作业优先（SJF）调度算法缺点：对长作业不利会产生饥饿现象、人机无法实现交互、未考虑作业紧迫程度37. 优先级调度算法（PSA）优先级类型：静态优先级、动态优先级调度算法类型：非抢占式、抢占式38. 高响应比优先调度算法（HRRN）优点：作业等待时间相同，则短作业优先要求服务时间相同则等待时间长的作业优先级高对长作业有较好的折中缺点：每次调度前都要计算响应比，增加系统开销39. 进程调度方式：抢占方式、非抢占方式40. 时间片
10、轮转调度算法（RR）根据FCFS进行时间片轮转，可保证就绪队列中所有进程在一个确定的时间段内都能够获得一次CPU执行时间片太长则退化为FCFS算法41. 多级反馈队列调度算法：设置多个就绪队列、每个队列采用FCFS算法、按队列优先级调度42. 死锁：多个进程阻塞无法得到自己需要的资源且无法释放已有的资源43. 产生死锁的必要条件：互斥、请求和保持、不可抢占、循环等待44. 处理死锁的方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁45. 预防死锁破坏请求和保持条件：当一个进程在请求资源时不能持有不可抢占资源破坏不可抢占条件破坏循环等待条件46. 避免死锁系统状态可分为安全状态和不安全状态利用银行家
11、算法可避免死锁（找到一个安全队列）47. 死锁的检测资源分配图死锁定理：将资源分配图简化来检测是否处于死锁状态48. 死锁的解除：终止进程存储管理1. 可执行存储器：寄存器和主存储器（内存中）2. 程序处理过程：编译连接装入3. 程序的装入绝对装入方式：用户程序经编译后，将产生绝对地址的目标代码可重定位装入：在装入时确定指令和数据地址动态运行时装入方式：装入程序将模块装入内存时并不并不立即把逻辑地址转化为物理地址，而是等到程序真正执行时才转换4. 程序的链接静态链接：在程序运行之前先将各模块及他们所需的库函数连接成一个完整的装配模块，以后不再拆开装入时动态链接：边装入边连接运行时动态链接：对某
12、些模块的链接推迟到程序执行时才进行5. 连续分配管理方式（内存）单一连续分配：内存分为用户区和系统区两部分，系统区留给OS使用，用户区仅装入一道程序固定分区分配：将整个用户空间划分为若干个大小相同的区域，每个分区只装入一道作业。分区大小可相等可不等动态分区分配：动态地分配内存使用空间6. 基于顺序搜索的动态分区方法首次适应（FF）算法：从链首顺序查找直到找到大小满足的分区循环首次适应（NF）算法：从上次查找到的空闲分区的下一个开始查找最佳适应（BF）算法：把满足要求且最小的空间分配给作业最坏适应（WF）算法：挑选一个最大的分区给作业7. 动态可重定位分区分配：紧凑：移动内存中所有作业，整合分散
13、的小分区动态重定位动态重定位分区算法8. 在具有对换功能的OS中，通常将磁盘分为文件区和对换区9. 页面从0号开始10. 页面过短导致页表过长占用大量内存11. 页面过长使业内碎片增大12. 分段和分页的区别：页是信息物理单位，段是信息逻辑单位页的大小通常由系统决定，段的大小通常由用户所编程序确定分页是系统所为用户地址空间是一维。分段是用户所为用户地址空间是二维13. 段页式系统中获得一条指令或数据须三次访问内存14. 请求分页页表机制页号物理块号状态位P访问字段A修改位M外存地址 状态位：指示该页是否已经调入内存 访问字段A：记录本页在一段时间内访问次数 修改位M：标识该页调入内存后是否被修
14、改过15. 请求分页系统中所访问页面不再内存就会产生缺页中断，请求页面调入内存16. 页面置换算法最佳（Optimal）置换算法：最长时间内不再被访问（理想算法）先进先出（FIFO）页面置换算法：最先淘汰先进入的页面最近最久未使用（LRU）置换算法最少使用（LFU）置换算法：为每个页面设置一个移位寄存器记录页面被访问频率，选择在最近时期最少使用页面作为淘汰页17. Clock算法和改进型Clock算法18. “抖动”：频繁缺页并进行页面置换19. 请求分段的段表项段名段长段基址存取方式访问字段A修改位M存在位P增补位外存始址存取方式：判断可读可写可执行访问字段A：记录该段被访问的频繁程度存在位
15、P：记录该段是否已存在内存增补位：标识本段在运行过程中是否做过动态增长外存始址：本段在外存中的起始地址设备管理输入输出系统1. I/O系统管理的主要对象：I/O设备和相应的设备管理器2. I/O系统的主要任务：完成用户提出的I/O请求，提高I/O速率，提高设备利用率3. 设备管理器：控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备同计算机之间的数据交换4. 设备控制器组成：设备控制器与处理机接口、设备控制器与设备接口、I/O逻辑5. I/O通道：建立独立的I/O操作，使数据传送能够独立于CPU6. 通道类型：字节多路通道、数组选择通道、数组多路通道7. 中断：中断源来自外部，CUP暂停正在执行的程序
16、转去执行I/O设备中断处理程序8. 陷入：中断源来自内部，又称内中断9. 中断的两种处理方式屏蔽中断：处理机在处理一个中断时将屏蔽掉所有中断嵌套中断：中断时还可以发生中断，如果终端优先等级高，则转去处理新中断程序10. 设备分配的两种算法：先来先服务、优先级高者优先11. 系统调用：用户可以通过系统调用间接对I/O设备进行操作12. 库函数：用户通过系统调用调用库函数13. 假脱机（SPOOLing）技术：将一台I/O设备虚拟为多台I/O逻辑设备，这样也就允许多个用户共享一个物理设备14. SPOOLing系统由四部分构成输入井和输出井：在磁盘上开辟的两个存储区域输入缓冲区和输出缓冲区：在内存
17、中开辟的两个缓冲区输入进程和输出进程井管理程序15. SPOOLing技术的特点：提高I/O速度、将独占设备改造为共享设备、实现虚拟设备功能16. 引入缓冲区的原因：缓和CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾、减少对CPU的中断频率、解决数据粒度不匹配的问题、提高CPU和I/O设备之间的并行性17. 磁盘调度算法先来先服务（FCFS）：根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度最短寻道时间优先（SSTF）：要访问磁道与当前磁头距离最近扫描（SCAN）算法：电梯调度算法循环扫描（CSCAN）算法：磁头单向移动NstepSCAN算法：N步扫描算法，将请求队列分为N个子队列，对子队列采取FCFS算法处理
18、，在子队列内部采用SCAN算法处理。FSCAN算法：NstepSCAN算法的简化，只有两个队列，所有请求组成一个队列，用SCAN算法处理，扫描期间新出现的请求组成一个队列。文件管理1. 文件由记录构成，记录由数据项构成2. 最基本的文件操作：创建文件、删除文件、读文件、写文件、设置文件读写位置3. 文件打开（open）：在用户和指定文件中建立一个连接4. 文件关闭（close）：断开连接5. 从逻辑结构上按是否有结构可分为：记录式文件（有结构文件）、流式文件（无结构文件）6. 从逻辑结构上按文件的组织方式可分为：顺序文件、索引文件、索引顺序文件7. 顺序文件排列方式：串结构、顺序结构8. 文件
19、控制块（FCB）：文件名扩展名属性备用时间日期第一块号盘块数 MS-DOS文件控制块9. 有向无循环图DAG实现文件共享10. 利用索引节点实现共享11. 利用符号链接实现文件共享12. 外存组织方式连续组织方式13. 链接组织方式隐式链接：显式链接14. 空闲表法序号第一空闲盘块号空闲盘块数1242933155415. 空闲链表法：将所有空闲盘区拉成一条空闲链。根据构成链所用的基本元素不同，可以把链表分成两种形式：空闲盘块链和空闲盘区链16. 位示图法：0表示空闲，1表示已分配1234567891011121314151611001011010110101210101110110110101
20、617. 成组链接法北京交通大学考试题小知识点总结1. 进程控制块中包含的信息：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息2. 操作系统管理的资源包括：处理机、存储器、I/O设备、文件（复习和程序）3. 目录文件内容包括：文件名、拓展名、文件长度、物理地址、文件类型、文件说明、状态位（表明是否空闲）4. 进程间低级通信方式：PV操作（信号量机制）5. 进程间高级通信方式：共享通信、消息传递、管道通信6. 系统调用：操作系统为用户提供的一系列操作接口7. 库函数是操作系统提供给程序设计人员的编程接口8. 资源按序分配可以破坏死锁的循环等待条件9. 线程可共享进程的资源10. 进程同步最主
21、要的目的是：使程序的执行具有可再现性11. 微内核的基本功能：进程（线程）管理、低级处理器管理、中断和陷入处理12. 设备独立性软件层应提供：缓冲机制13. 在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是：节省主存空间14. 方便性和有效性是设计OS时最重要的两个目标。在过去很长一段时间内，由于计算机系统非常昂贵，在有效性显得特别重要。然而近十年来，随着硬件越来越便宜，方便性显得特别重要。15. 进程是系统进行资源分配和调度的基本单位16. 设置和实现了内核支持线程的系统中，处理机以线程为单位进行调度17. 操作系统管理的资源：CPU、打印机、数据、程序、处理机、存储器、I/O设备、文件。18. 操作系统各层之间的关系是：外层依赖内层。19. 进程和程序的一个本质区别在于：前者可并发执行，后者不能并发执行扩展知识点总结1. 设备控制器的基本功能：接收和识别命令、数据交换、标识和报告设备状态、地址识别、数据缓冲区、差错控制2. 设备控制器的组成：设备控制器与处理机接口、设备控制器与设备接口、I/O逻辑 3. 系统调用表：指向实现各种系统调用的内核函数的函数指针组成的表4. 设备独立性软件层应提供：缓冲机制5. 页表的作用：实现从页号到物理块号的地址映射。
