杭電操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料2013年(超全,超詳細)

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1、操作系統(tǒng)總復(fù)習(xí)（杭電梁紅兵老師版201301）考試題型和大致分值：單向選擇（1分/選，大約25分）判斷題（1分/判斷，大約10分）填空題（1分/空，大約25分）綜合題（大約40分）（包括問答題、算法題、計算題等類型）第一章操作系統(tǒng)引論1.OS的定義操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)是一組控制和管理計算機硬件和軟件資源、合理地對各類作業(yè)進行調(diào)度、以及方便用戶使用計算機的程序的集合。2.OS的目標(biāo)‐方便性：使計算機易學(xué)易用‐有效性：提高系統(tǒng)資源的利用率和吞吐量3.OS的作用‐OS是用戶與計算機硬件之間的接口；‐OS是計算機系統(tǒng)資源的管理

2、者；‐OS是擴充裸機功能的軟件，它實現(xiàn)了對計算機資源的抽象；‐OS是計算機系統(tǒng)工作流程的組織者。4.OS的最主要任務(wù)管理計算機的資源5.OS的基本功能‐處理機管理（即進程管理）╮‐存儲器管理│管理資源，‐設(shè)備管理│提高計算機資源利用率‐文件管理╯‐提供友好的用戶接口}方便用戶使用計算機6.OS提供的用戶接口‐命令接口（聯(lián)機命令、脫機命令）‐圖形接口‐程序接口（即系統(tǒng)調(diào)用，是OS提供的一組實現(xiàn)特殊功能的子程序，以供應(yīng)用程序取得OS的服務(wù)）。7.OS的特征并發(fā)，共享，虛擬，異步▲并發(fā)與并行的區(qū)別并發(fā)性：指兩個或多個事件在

3、同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。如單處理器中的兩個進程（宏觀上同時，微觀上交替）（只并發(fā)，但不并行）并行性：兩個或多個事件在同一時刻同時發(fā)生。如計算機中的CPU與I/O設(shè)備、I/O設(shè)備與I/O設(shè)備的工作8.OS的發(fā)展過程–無OS的計算機系統(tǒng)–單道批處理系統(tǒng)–多道批處理系統(tǒng)–分時系統(tǒng)–實時系統(tǒng)▲批處理首先考慮資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，分時系統(tǒng)首先考慮交互能力和響應(yīng)時間，實時系統(tǒng)首先考慮實時性和可靠性。▲批處理系統(tǒng)的特點：資源利用率高，系統(tǒng)吞吐量大無交互能力，作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間長▲多道程序設(shè)計技術(shù)：多道程序同時裝入內(nèi)存，允許他們并發(fā)運行

4、。優(yōu)點：提高CPU、存儲器、設(shè)備的資源利用率，增加系統(tǒng)吞吐量?！謺r系統(tǒng)的關(guān)鍵問題：人機交互作業(yè)提交直接進入內(nèi)存，引入時間片分時共享CPU響應(yīng)時間≈進程數(shù)目×?xí)r間片大小▲分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)的特征比較交互能力：分時系統(tǒng)強于實時系統(tǒng)實時性：實時系統(tǒng)優(yōu)于分時系統(tǒng)可靠性：實時系統(tǒng)優(yōu)于分時系統(tǒng)▲OS的其他分類方法–用戶數(shù)量：單用戶OS，多用戶OS–任務(wù)數(shù)量：單任務(wù)OS，多任務(wù)OS單用戶單任務(wù)OS，單用戶多任務(wù)OS，多用戶多任務(wù)OS–計算機體系結(jié)構(gòu)：微機OS，網(wǎng)絡(luò)OS，多處理機OS，分布式OS等1.OS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)–整體式結(jié)構(gòu)（無

5、結(jié)構(gòu)）–模塊化結(jié)構(gòu)–層次式結(jié)構(gòu)–微內(nèi)核結(jié)構(gòu)（Client/Server模型）第二章進程管理1.引入進程的原因–為了提高資源利用率必須讓多個程序并發(fā)運行。–程序的并發(fā)運行出現(xiàn)了新的特征：間斷性、失去封閉性、不可再現(xiàn)性。–為了讓程序能正確并發(fā)運行，引入進程概念。2.進程的定義–程序：指令的有序集合。–進程（process)是程序的一次執(zhí)行。3.進程的特征（最基本的特征：動態(tài)性、并發(fā)性）(1)結(jié)構(gòu)特征：程序＋數(shù)據(jù)＋PCB（進程存在的唯一標(biāo)志）=進程(2)動態(tài)性：①是程序的執(zhí)行過程；②有生命周期；(3)并發(fā)性：多個進程可并發(fā)

6、執(zhí)行；(4)獨立性：是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的獨立單位，是能獨立運行的基本單位；(5)異步性：進程以不可預(yù)知的速度向前推進。速度不單取決于對應(yīng)的程序，還受外界環(huán)境的影響。4.進程與程序的區(qū)別(1)從定義上看，程序是一組指令的有序集合；進程是程序的運行過程；(2)從結(jié)構(gòu)上看，進程不僅包含程序段，還包含數(shù)據(jù)段和PCB；(3)進程是動態(tài)性，而程序是靜態(tài)的；(4)進程可獨立地、并發(fā)地執(zhí)行，程序則不能獨立、并發(fā)執(zhí)行；1.進程與程序的對應(yīng)關(guān)系‐在某個時刻一個進程對應(yīng)于一個程序；‐在整個生命周期中，進程可執(zhí)行多個程序；(fork+

7、exec)‐一個程序多次執(zhí)行則將對應(yīng)多個進程；2.進程三種基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換3.單CPU中N個進程的情況具有掛起狀態(tài)的進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換1.內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)CPU指令（特權(quán)指令，非特權(quán)指令）▲特權(quán)指令：關(guān)機指令、清主存、啟動外設(shè)指令、設(shè)置系統(tǒng)時鐘時間、關(guān)中斷、修改存儲器管理寄存器等▲非特權(quán)指令：通用寄存器清0指令，訪問內(nèi)存指令，算術(shù)運算指令等CPU的執(zhí)行狀態(tài)內(nèi)核態(tài)（核心態(tài)、系統(tǒng)態(tài)、管態(tài)）：能訪問所有的內(nèi)存空間和I/O端口，能執(zhí)行特權(quán)和非特權(quán)指令。用戶態(tài)（目態(tài)）只能訪問分配給自己的內(nèi)存空間，只能執(zhí)行非特權(quán)指令。OS的內(nèi)核運行于核心

8、態(tài)，應(yīng)用程序則運行于用戶態(tài)。（進程控制的大量原語）2.進程的制約關(guān)系直接制約：源于進程合作間接制約：源于資源共享3.同步為了保證進程正確的并發(fā)執(zhí)行，對多個相關(guān)進程在執(zhí)行的次序上進行協(xié)調(diào)的過程。4.臨界資源–要求互斥共享的資源。–系統(tǒng)中一次僅允許一個進程使用的資源。5.臨界區(qū)–進程中訪問臨界資源的那部分程序段。–進程必須互斥地進入相關(guān)臨界區(qū)6.同