计算机操作系统复习知识点汇总

1、第一章绪论1.掌握操作系统的根本概念、主要功能、基 本特征、主要类型；2.理解分时、实时系统的原理；第二章进程管理1.掌握进程与程序的区别和关系；2.掌握进程的根本状态及其变化；3.掌握进程控制块的作用；4.掌握进程的同步与互斥；5.掌握多道程序设计概念；6.掌握临界资源、临界区；7.掌握信号量，PV操作的动作，8.掌握进程间简单同步与互斥的实现。第三章处理机调度1.掌握作业调度和进程调度的功能；2.掌握简单的调度算法：先来先效劳法、时间片轮转法、优先级法；3.掌握评价调度算法的指标：吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均 带权周转时间；4.掌握死锁；产生死锁的必要条件；死锁预 防

2、的根本思想和可行的解决方法；5.掌握进程的平安序列，死锁与平安序列的 关系；第四章存储器管理1.掌握用户程序的主要处理阶段；2.掌握存储器管理的功能；有关地址、重定位、虚拟存储器、分页、分段等概念；3.掌握分页存储管理技术的实现思想；4.掌握分段存储管理技术的实现思想；5.掌握页面置换算法。第五章设备管理1.掌握设备管理功能；2.掌握常用设备分配技术；3.掌握使用缓冲技术的目的；第六章文件管理1.掌握文件、文件系统的概念、文件的逻辑组织和物理组织的概念；2.掌握目录和目录结构；路径名和文件链接；3.掌握文件的存取控制； 对文件和目录的主要操作第七章操作系统接口1.掌握操作系统接口的种类；2.掌

3、握系统调用的概念、类型和实施过程。第2页共 8 页计算机操作系统复习知识点汇总第一章1 1、 操作系统的定义、目标、作用操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。设计现代 OS 的主要目标是：方便性，有效性，可扩充性和开放性 .OS 的作用可表现为：a. OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口 ；一般用户的观点b. OS 作为计算机系统资源的管理者；资源管理的观点c. OS 实现了对计算机资源的抽象.2 2、 脱机输入输出方式和 SPOOLingSPOOLing 系统假脱机或联机输入输出方式的联系 和区别脱机输入输出技术 Off-Line I/O 是为了解决人机矛盾及

4、 CPU 的高速性和 I/O 设备低速性问的矛盾而提出的.它减少了 CPU 的空闲等待时间，提高了 I/O 速度.由于程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成的， 或者说，它们 是在脱离主机的情况下进行的，故称为脱机输入输出方式；反之，在主机的直接 控制下进行输入输出的方式称为联机SPOOLing输入输出方式假脱机输入输出技术也提高了 I/O 的速度，同时还将独占设备改造为共享设 备，实现了虚拟设备功能。3 3、 多道批处理系统需要解决的问题处理机管理问题、内存管理问题、I/O 设备管理问题、文件管理问题、作业 管理问题4 4、 OSOS 具有哪几个根本特征？它的最根本特征是什么？a.

5、并发性Concurrence共享性Sharing,虚拟性Virtual,异步性Asynchronism.b. 其中最根本特征是并发和共享.c. 并发特征是操作系统最重要的特征，其它三个特征都是以并发特征为前提的。5 5、 并行和并发并行性和并发性是既相似乂有区别的两个概念，并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多少个事件在同一时间间隔内发生。6 6、 操作系统的主要功能，各主要功能下的扩充功能a. 处理机管理功能：进程控制，进程同步，进程通信和调度.b. 存储管理功能：内存分配，内存保护，地址映像和内存扩充等c. 设备管理功能：缓冲管理，设备分配和设备处理，以及虚拟设备等d

6、. 文件管理功能：对文件存储空间的管理，目录管理，文件的读，写管理以及禧的共享和保护7 7、 操作系统与用户之间的接口a.用户接口：它是提供应用户使用的接口，用户可通过该接口取得操作系统 的效劳b. 程序接口：它是提供应程序员在编程时使用的接口，是用户程序取得操作第3页共 8 页系统效劳的惟一途径。第二章1 1、进程的定义、特征，进程实体的组成进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。进程具有结构特征、动态性、并发性、独立性和异步性。进程实体由程序段、相关的数据段和 PCB 三局部构成。2 2、进程的三种根本状态及其转换运行中的进程可能具有就绪状态、执行状态、阻塞状态三

7、个根本状态。进程三个根本状态转换图一 P383 3、引入挂起状态的原因，具有挂起状态的进程转换a. 终端用户的请求b. 父进程请求c. 负荷调节的需要d. 操作系统的需要具有挂起状态的进程转换图 一 P394 4、创立进程的主要步骤a. 为一个新进程创立 PCB,并填写必要的管理信息。b. 把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中。5 5、进程控制块PCBPCB的作用PCB 是进程实体的一局部，是操作系统中最重要的记录型数据结构。 PCB 中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。 因 而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序 含数据,成为一个 能独立运行的

8、根本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。为什么说 PCB 是进程存在的唯一标志？在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB 对进程进行控制，系统是根据进程的 PCB 而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。6 6、进程控制块的组织方式链接方式、索引方式7 7、原语的定义、组成、作用原语是由假设十条指令组成的，用于完成一定功能的一个过程，与一般过程的 区别在于：它们是 原子操作，它是一个不可分割的根本单位，在执行过程中不 允许中断。原子操作在管态下执行，常驻内存。原语的作用是为了实现进程的通信和控制，系统对进程的控制如不使用原 语，就会造成其状态的不稳定

9、性，从而达不到进程控制的目的。8 8、引起创立进程的事件用户登录、作业调度、提供效劳、应用请求9 9、引起进程终止的事件正常结束、异常结束、外界十预1010、引起进程阻塞和唤醒的事件请求系统效劳、启动某些操作、新数据尚未到达、无新工作可做1111、临界资源和临界区临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。第4页共 8 页届于临界资源的硬件有打印机、磁带机等，软件有消息缓冲队列、变量、数 组、缓冲区等。 诸进程问应采取互斥方式，实现对这种资源的共享。每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区 Critical Section不管是 硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。

10、1212、同步机制应遵循的规那么空闲让进、忙那么等待、有限等待、让权等待1313、进程通信的类型高级通信机制可归结为三类：共享内存系统、消息传递系统以及管道通信系 统。1414、线程的定义、届性在多线程 OS 中，通常是在一个进程中包含多个线程，每个线程都是作为利 用 CPU的根本单位，是花费最小开销的实体。线程具有下述届性：1轻型实体一线程中的实体根本上不拥有系统资源， 只是 有一点必不可少的、能保证其独立运行的资源。2独立调度和分派的根本单位3可并发执行。4共享进程资源。1515、进程和线程的比拟a. 调度性。在传统的操作系统中，拥有资源的根本单位和独立调度、分派的基 本单位都是进程，在引

11、入线程的 OS 中，那么把线程作为调度和分派的根本单位， 而把进程作为资源拥有的根本单位；b. 并发性。在引入线程的 OS 中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个 进程中 的多个线程之间，亦可并发执行，因而使 OS 具有更好的并发性；c. 拥有资源。无论是传统的操作系统，还是引入了线程的操作系统，进程始终 是拥有资源的一个根本单位，而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外， 本身根本不拥有系统资源，但它可以访问其隶届进程的资源；d. 系统开销。由于创立或撤销进程时，系统都要为之分配和回收资源，如内存空间等，进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程，因此，操作系统在创立、撤销和切

12、换进程时所付出的开销将显著地大于线程。第三章1 1、 高级调度与低级调度的区别高级调度乂称为作业调度或长程调度， 调度对象是作业，作业调度往往发生 于一个批作业运行完毕，退出系统，而需要重新调入一个批作业进入内 存时，故作业调度的周期长；低级调度乂称为进程调度和短程调度， 调度物件为 进程或内核级线程，进程调度的运行频率最高，是最根本的一种调度，多道 批处理、分时、实时三类 OS 中必须配置这种调度。弓 I 入中级调度的主要目的：是为了提高系统资源的利用率和系统吞吐量2 2、 低级调度的功能保存处理机的现场信息、按某种算法选取进程、把处理器分配给进程3 3、 进程调度方式1非抢占方式一实现简单

13、、系统开销小、适用于大多数的批处理系统环境2抢占方式 原那么：优先权原那么、短作业进程优先原那么、时间片原那么4 4、 同时具有三级调度的调度队列模型当在 OS 中引入中级调度后，人们可把进程的就绪状态分为内存就绪和外存就绪，类似的阻塞状态也可以同样划分。5 5、三大调度算法第5页共 8 页在 O S 中调度实质是一种资源的分配。先来先效劳和短作业(进程)优先调度算法、高优先权优先调度算法、基于 时间片的轮转调度算法。6 6、高响应比优先调度算法优先权=等待时间+要求效劳时间、要求效劳时间响应比=等待时间+要求效劳时间、要求效劳时间=响应时间、要求效劳时 问7 7、最低松弛度优先调度算法即 L

14、LFLLF 算法该算法是根据任务紧急(或松弛)的程度，来确定任务的优先级。涉及到计 算题，参照课本 P 1 0 2 仔细研究。8 8、何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？a. 死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，假设无外力作用，这些进程都 将永远不能再向前推进；b. 产生死锁的原因有二，一是竞争资源，二是进程推进顺序非法；c. 必要条件是：互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件。9、处理死锁的根本方法(1 )预防死锁一破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件(2)防止死锁一破坏产生死锁的四个必要条件(3)检测死锁一通过系统设置的检测机构，及时检测出死锁的发生(4

15、)解除死锁一撤销或挂起一些进程1 0、预防死锁的方法a.摒弃请求和保持条件b.摒弃不剥夺条件c.摒弃环路等待条件第四章1、存储器按存储量、速度怎么划分？对于通用计算机而言，存储层次至少应具有三级：最高层为CPU 存放器、中间为主存、最底层为辅存，较高档点的根据具体功能还可细分为：存放器；高 速缓存、主存储器、磁盘缓存；固定硬盘、可移动存储介质等6 层。主存储器(简称内存或主存)：容量一般为数十 MB 到数 GB,其访问速度远低 于 CPU 执行指令的速度。为此引入存放器和局速缓存，存放器访 I 可速度最快， 价格昂贵，容量不大；高速缓存容量大于或远大于存放器，从几十 KB 到几十 MB ,访问

16、速度快于主存储器。2、程序的装入方式绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式3、程序的链接方式分类静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接4、对换的定义、分类、实现对换是把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据调到外存 上，以便腾出足够的内存空间，再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序 和数据调入内存。以整个进程为单位，称为 整体对换或 进程对换；以 页或段为单位， 分别称为 页面对换和 分段对换，乂称为 局部对换为了实现进程对换，系统必须能实现三方面的功能： 对换空间的管理、进程 的换出，以及进程的换入。5、页面与贞表第6页共 8 页分贞存储管理是将一个进程的逻辑地址

17、空间分成假设干个大小相等的片,称为页面或贞由丁进程的最后一贞经常装不满一块而形成不可利用的碎片，称为页内碎片。系统为每个进程建立一张页面映像表，简称贞表。贞表的作用是实现从页号 到物理块号的地址映射。6、分页系统的地址变换机构涉及到图形，分别是 P132 和 P1337、分段存储管理方式的引入原因引入分段存储管理方式，主要是为了满足用户和程序员的一些需要：方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接8、分段系统的根本原理在分段存储管理方式中，作业的地址空间被划分为假设干个二维段，每个 段定义了一组逻辑信息，逻辑地址由段号和段内地址组成。 每个段在表中占有一 个表项，其中记录了该段在内存中的

18、起始地址乂称为基址。段表是用丁实现从逻辑段到物理内存区的映射。9、分段和分页的主要区别a.分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；b. 对丁它们的不同点有三，第一，从功能上看，贞是信息的物理单位，分贞是 为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率，即满足系统管 理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对 完整的信息，目的是为了能更好地满足用户的需要；c. 贞的大小固定且由系统确定，而段的长度却不固定，决定丁用户所编写的程 序；d. 分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的1 0、虚拟存储器

19、的特征及其内部关联a. 虚拟存储器具有屡次性，对换性和虚拟性三大主要特征；b. 其中所表现出来的最重要的特征是虚拟性， 它是以屡次性和对换性为根底的， 而屡次性和对换性乂必须建立在离散分配的根底上。1 1、最正确置换算法和先进先出置换算法涉及泌键的作图和计算答题，参照课本 P150P15012、最近最久未使用LRU置换算法1 1 3 3、请求分段系统的地址变换过程涉及到关键的考试内容，请参考课本 P156P156 图 4-334-33 仔细研究1 4、分段保护采取以下措施保证信息平安：越界检查、存取控制检查、环保护机构第五章1、I/O 设备按使用特性、传输速率、信息变换、共享届性如何分类按设备

20、的使用特性分类：存储设备乂称外存、后备存储器、辅助存储器； 输入输出设备乂可具体划分：输入设备键盘、鼠标、扫描仪、视频摄像、各 类传感器、输出设备打印机、绘图仪、显示器、数字视频显示设备、音响输 出设备、交互式设备按传输速率分类：低速设备键盘、鼠标、语音的输入输出设备 ；中速设 备行式打印机、激光打印机；高速设备磁带机、磁盘机、光盘机。第7页共 8 页按信息交换的单位分类：块设备磁盘；字符设备交互式终端、打印机按设备的共享届性分类：独占设备；共享设备磁盘；虚拟设备2、 设备控制器的组成设备控制器由以下三局部组成：1设备控制器与处理机的接口，该接口用 于实现 CPU 与设备控制器之间的通信，提供

21、有三类信号线：数据线、地址线和 控制线。2设备控制器与设备的接口，可以有一个或多个接口，且每个接口连 接一台设备。每个接口都存在数据、控制和状态三种类型的信号。3 I/O 逻辑，用于实现对设备的控制。其通过一组控制线与处理机交互， 处理机利用该逻辑向 控制器发送 I/O 命令，I/O 逻辑对收到的命令进行译码。3、 I/O 通道设备如何引入虽然在 C P U 和 I/O 设备之间增加了设备控制器后，已能大大减少CPU 对I/O 的十预，但当主机配置的外设很多时， CPU 的负担仍然很重，为此，在 CPU 和设备控制器之间乂增设了通道。I/O 通道是一种特殊的处理机，它具有执行 I/O 指令的能

22、力，并通过执行通 道I/O程序来控制 I/O 操作。4、 有哪几种 I/OI/O 控制方式？各适用于何种场合？I/O 控制方式：程序 I/O 方式、中断驱动 I/O 控制方式、DMAI/O 控制方式、 I/O通道控制方式。程序 I/O 方式适用于早期的计算机系统中，并且是无中断的 计算机系统；中断驱动 I/O 控制方式是普遍用于现代的计算机系统中；DMA I/O 控制方式适用于 I/O 设备为块设备时在和主机进行数据交换的一种I/O 控制方式；当 I/O 设备和主机进行数据交换是一组数据块时通常采用I/O 通道控制方式，但此时要求系统必须配置相应的通道及通道控制器。5、 DMA 控制器的组成D

23、MA 控制器由三局部组成：主机与 DMA 控制器的接口、DMA 控制器与块设备的接口、I/O 控制逻辑。6、 为了实现主机与控制器之间成块数据的直接交换，需设置 DMA 控制器中 四类存放器DR:数据存放器，暂存从设备到内存或从内存到设备的数据MAR :内存地址存放器DC:数据计数器，存放本次 CPU 要读或写的字节数CR:命令、状态存放器，接收从 CPU 发来的 I/O 命令，或相关控制信息，或设 备状态7、 缓冲的引入原因操作系统引入缓冲机制的主要原因可归结为以下几点：1缓和 CPU 与 I/O 设备问速度不匹配的矛盾；2减少对 CPU 的中断频率，放宽对中断响应时间 的限制；3提高 CPU 与 I/O 设备之间的并行性。8 8、 缓冲池的组成、工作方式三个队列：空缓冲队列、输入队列、输出队列四种工作缓冲区：1用于收容输入数据的工作缓冲区；2用于提取输入 数据的工作缓冲区；3用于收容输出数据的工作缓冲区；2用于提取输出数 据的工作缓冲区；缓冲区工作方式参照图P176图5-159 9、SPOLLingSPOLLing 系统的定义、组成、特点SPOO