linux操作系统复习提纲概述

1、Linux操作系统复习提纲、操作系统导论1什么是操作系统，操作系统的功能有哪些，现代操作系统的特征?答：是计算机系统中的一个重要系统软件，它管理和控制所有的计算机资源（软、 硬件），合理组织计算机工作流程，以便有效的利用这些资源为用户提供一个功 能强大、使用方便且易于扩展的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口 的作用。功能：处理机管理，存储管理，设备管理，文件管理，用户接口。特征：并发性，共享性，虚拟性，不确定性。2. 操作系统为用户提供了哪些接口？linux操作系统是多任务多用户系统吗？ linux系统内核版本如何区分稳定版和测试版？命令接口，程序接口，通信接口，设备驱动程序接口。是最新

2、的内核是3.17 （稳定的版本是3.16）尾数是偶数稳定版，奇数测试版3. 单道程序设计，多道程序设计单道程序设计：任一时刻只允许一个程序在系统中执行。一个程序执行结束后才 能执行下一个程序多道程序设计：任何时刻都允许多道程序在系统中同时执行。（特性：多道、宏观上并行、客观上串行）、linux操作系统的基本操作1. 常用命令及命令选项：2. SU变更用户身份3. Is列出一个或多个文件的信息4. cd改变当前目录5. pwd打印当前工作目录的全路径名（绝对路径），如果没有显示目录，则属于符号 链接6. Cp复制一个或多个文件或目录7. mv移动或更名文件或目录& rm删除命令中所列出的

3、每个文件9. touch修改文件的时间戳，如果FILE文件并不存在，则创建新文件10. mkdir创建一个或多个目录11. cat在屏幕上显示文件的内容12. more在屏幕上分页显示文件的内容，支持跳转行功能13. head显示文件的开始部分14. tail显示文件的末尾部分15. ln在文件间建立链接16. man获得帮助信息17. find查找文件和目录18. grep输入一个或多个输入文件中查找含有与指定模式相匹配的字符串的行19. tar打包文件或目录1. VIM编辑器三种模式及切换，文本插入命令 i、r、a、o,保存退出命令 三种模式切换方法如图：命令行模式ESCi* 养 6 r/

4、 x :ESC文木输入模式來行模式2 如何使用gcc编译器编译源程序，选项-E、-S、-o、-c，默认文件名3不同用户的家目录是什么？三、进程及进程通信1. 进程的概念及特性，进程的基本状态及转换，进程的组成2. 进程、程序、线程的区别和联系进程与程序的区别a) 程序：静态、指令集合、无生命周期、可保存、不是进程调度和分 配资源的单位b) 进程：动态、执行过程、有生命周期、不可保存、是进程调度和分 配资源的单位c) 进程是由程序、数据和进程控制块三部分组成；进程具有动态性， 并发性，独立性，异步性线程的定义：有时称轻量级进程，是进程中的一个执行线路或线索，是 一个相对独立的、可独立调度和指派的

5、执行单元。 资源的拥有者还是进程，线程将原来进程的两个属性分开处理。线程的性质：? 是进程内的一个相对独立的可执行单元；? 是操作系统中的基本调度单元，在线程中包含调度所需的信息。? 一个进程至少有一个线程，可有多个线程，因进程已不是被调度的单元。? 线程并不拥有资源，而是共享和使用包含它的进程所拥有的所有资源。? 线程在需要时也可创建其他线程。线程有自己的生命期，也有状态变化。3. fork、 vfork 、 wait、 exit、 _exit 、 getpid、 getppid传统的 fork 函数在创建新的子进程的时候会复制所有父进程的所有资 源(如进程环境、内存、堆栈等)使用 vfor

6、k 函数创建子进程的时候，不会复制父进程的相关资源，父子 进程共享地址空间。使用 vfork 函数创建子进程后， 父进程会被阻塞， 直到子进程调用了 exec 或者_exit函数退出。子进程不能使用 return返回，也不要调用exit函 数(父进程会失掉 I/O 缓存)。vfork 所需头文件与 fork 相同Linux的进程创建fork()函数 fork()函数返回值= -1：创建失败= =0：创建成功，并从子进程返回> 0：创建成功 , 并从父进程返回 ,返回的是子进程 PID fork()函数为系统调用2 次返回都将执行 fork 之后的语句。 所需头文件#include<

7、unistd.h> #include<sys/types.h>fork()函数返回后的处理 可依据父进程和子进程返回的值，做相应处理 一般程序架构如下：main()int pid;/子进程的标识符 PIDwhile ( (pid=fork() = -1) ;/ 直到子进程创建成功 if (pid = 0)/子进程返回，也称调度返回 / 插入子进程返回时处理的程序段 else / 父进程返回，也称调用返回 / 插入父进程返回时处理的程序段 ? 相关系统调用? 1 )进程终止void exit(stat); 主要任务：自我终止，将进程状态变为”僵死”状态，等待父进 程用 wait

8、 系统调用来收集。一般参数可设为 0，即 exit(0) exit()：在执行该函数时，进程会检查文件打开情况，清理I/O缓存，如果缓存中有数据，就会将它们写入相应的文件，这样就防 止了文件数据的丢失！然后终止进程。头文件： stdlib.h? _exit()：在执行该函数时，并不清理标准输入输出缓存，而是直接清除内 存空间，当然也就把文件缓存中尚未写入文件的数据给销毁了。由此可 见，使用exit()函数更加安全。头文件： unistd.hpid_t getpid(void)pid_t getppid(void)功能描述：getpid返回当前进程标识，getppid返回父进程标识 头文件：#i

9、nclude <sys/types.h>#include <unistd.h>4. 进程的同步、进程的互斥、临界区、临界资源等概念，互斥进程进入临 界区的原则基本概念a) 临界资源：一次只允许一个进程使用的共享资源b) 临界区：在进程中涉及到临界资源访问的程序段c) 进程的同步：合作进程之间的执行次序上的相互协调以完成相关的 操作，称为进程的同步。也可称：同步方式共享资源的进程称为进 程的同步。d) 进程的互斥：由于各进程要求共享资源，而有些资源需要互斥使用, 因此各进程间竞争使用这些资源，进程的这种关系为进程的互斥。 也可称：异步方式共享资源的进程称为进程的互斥。互斥

10、进程进入临界区，需要遵循如下原则：有空让进忙则等待有限等待让权等待5信号量的PV操作，重点掌握利用PV操作实现进程的互斥和同步i. 执行P操作申请信号量(执行条件)，V操作释放信号量(释放 条件)ii. PV操作将改变属于共享变量的信号量iii. PV操作是原语实现，不可中断齐号量瓦其H卫操作(4 用pv操件实现进程互斥设您界険蠟的時号章为时各掘程为號齒界区掠 作P(s)；临界区匚V(s)；用PV操件实现进程同步设果盲界就擦的执打绘件信号帯号量为$2、msg的陷界操作为：P(sl) fP(=2) J临界区；临界区：V(s2)JV(sl)；PS66. Iinux进程通信的机制有哪些？重点掌握软中

11、断信号机制，kill、signal答：信号量，信号，管道，消息队列，共享内存四、调度与死锁1. 什么是进程调度？常见的进程调度算法有哪些？高级调度 中级调度 低级调度： 又称进程调度， 是所有多任务操作系统中都必 须有的一级调度，就是从就绪队列中选择一个进程，让其占有 CPU先来先服务算法短进程优先算法时间片轮转算法优先级算法2. 死锁的概念及产生死锁的原因、必要条件多个并发进程竞争同一资源而形成的一种僵持局面，无外力作用 的话，这些进程将永远不能再向前推进 ,这种现象称为进程死锁 ,这 些并发进程称为死锁进程产生死锁的原因竞争资源 进程推进的顺序不合理? 产生死锁的必要条件：互斥条件 :临界

12、资源为互斥使用 不可剥夺条件：一旦占有就直到使用完毕 ,由进程释放 请求和保持条件：进程占用资源时，又去申请其他新的资源；申 请受挫时，又不放弃已占用的资源 环路等待条件：各进程对资源的占有和请求形成环路3. 死锁处理的方案（预防、避免、检测、解除） ，主要是原理的理解 死锁的预防 破坏“请求和保持”条件 破坏“不剥夺”条件 破坏“环路等待”条件 死锁的避免 不对资源的申请加限制，只是在即将进入不安全状态时才加以限制 如果分配资源后，系统可能发生死锁，即进入不安全状态，系统不予分配 五、存储管理与虚拟存储器1. 存储管理的功能，存储管理的不同方式，重点掌握分页存储管理和分段 存储管理的原理以及

13、分页与分段存储管理的区别? 存储管理的任务和功能 存储管理的任务：负责计算机系统内存空间的管理，目的是充分 利用内存空间为多道程序并发提供存储基础，并尽可能地方便用 户使用。存储管理的功能：存储分配和回收： 完成主存储器空间的分配和管理， 使程序 员摆脱存储分配的麻烦，提高编程效率；程序运行结束后， 系统回收内存空间 地址变换：将逻辑地址转化为物理地址 内存“扩充”：借助虚拟存储技术或自动覆盖技术，为用户 提供比内存空间大的地址空间， 实现 “扩充 ”内存容量的目的 存储保护：保证进入内存的各道作业都在自己的存储空间内 运行，互不干忧? 分区存储管理对于可变分区，为解决碎片问题需要移动内存的作

14、业，从 而造成系统开销很大? 使用分页存储管理，可使存放在不连续的地址空间的程序能运行 原理 将主存分成地址连续、大小相等，位置固定的许多区域。每个区域称为块 作业的逻辑地址空间划分为连续的大小相等的片段。称为页 页的大小和块大小完全相同 内存中为作业中的每个页，分配对应的块 并不要求分配给作业的块是相连的2. 虚拟存储技术的实现思想及必备条件，页式虚拟存储管理的原理及缺页 中断时的淘汰算法有哪些？ 虚拟存储技术的实现思想：程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中也不 必一直驻留在内存 实现虚拟存储器必须具备以下条件：实际内存空间 外存上的内存交换区 虚拟地址 换出、换进机制 页式虚拟存储管理

15、是将作业信息的副本存放在外存上，当作业被 调度运行时，至少要将作业的第一页内容装入内存，在执行的过 程当中，访问到不在内存的页时，再把它们调入内存淘汰算法 缺页中断处理时，如果内存中无空闲块，则需要将内存中的一页调出，称为淘 汰。如何从多页中选出一页进行淘汰，就要设置相应的淘汰算法 最佳算法（ OPT ）先进先出算法（ FIFO ） 最近很久未使用算法（ LRU ） 最不经常使用算法（ LFU ）六、文件管理1. 重点掌握文件管理的任务和功能文件管理的任务： 把存储、检索、共享、保护文件的手段，提供给本身和用户，以方便用 户及资源利用。文件管理的功能： 分配与管理外部存储器，用户以文件形式存放

16、信息，按名存取，文件的机内 码与外存的地址建立相应的表格联系。提供合适的存储方法，如 :键盘命令及程序中的系统调用控制，包括文件的 创建、打开、关闭、读写、删除、重命名等。文件共享与保护，解决文件命名中的冲突和存取权限的控制。3. 文件的物理结构形式有哪些？ 文件的物理结构形式 a） 连续文件结构 b） 链表结构 c） 索引结构 d） 散列结构4. 什么是文件目录和目录文件？单级、二级、多级目录 实际上是同一事物的两种称谓 从用途方面来看，称为文件目录；从实现方面来看，称为目录文件单级目录是整个系统只有一个目录，所有文件都登记在该目录中 二级目录是把一个文件卷上或盘上的目录分成两级 多级目录是对二级目录结构的改建用于检索文件的目录称为文件目录 它是由目录项构成的有序序列 目录项即文件控制块 FCB4. open、 write、 read、close、lseek七、设备管理1. 设备管理的主要任务有哪些？ ? 设备管理的任务和功能 任务：设备的分配和释放 设备的驱动中断处理 虚拟设备的实现功能:提供友好（或者统一）的接口 实施设备的分配和回收 实现设备之间、设备与 CPU 之间的并行操作 解决设备与 CPU 之间的速度匹配（缓冲技术）2. 按传输数据数量分：字符设备、块设备 按数据传输