杭电操作系统复习资料2013年(超全,超详细)

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1、操作系统总复习（杭电梁红兵老师版201301）考试题型和大致分值：单向选择（1分/选，大约25分）判断题（1分/判断，大约10分）填空题（1分/空，大约25分）综合题（大约40分）（包括问答题、算法题、计算题等类型）第一章操作系统引论1.OS的定义操作系统：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地对各类作业进行调度、以及方便用户使用计算机的程序的集合。2.OS的目标‐方便性：使计算机易学易用‐有效性：提高系统资源的利用率和吞吐量3.OS的作用‐OS是用户与计算机硬件之间的接口；‐OS是计算机系统资源的管理

2、者；‐OS是扩充裸机功能的软件，它实现了对计算机资源的抽象；‐OS是计算机系统工作流程的组织者。4.OS的最主要任务管理计算机的资源5.OS的基本功能‐处理机管理（即进程管理）╮‐存储器管理│管理资源，‐设备管理│提高计算机资源利用率‐文件管理╯‐提供友好的用户接口}方便用户使用计算机6.OS提供的用户接口‐命令接口（联机命令、脱机命令）‐图形接口‐程序接口（即系统调用，是OS提供的一组实现特殊功能的子程序，以供应用程序取得OS的服务）。7.OS的特征并发，共享，虚拟，异步▲并发与并行的区别并发性：指两个或多个事件在

3、同一时间间隔内发生。如单处理器中的两个进程（宏观上同时，微观上交替）（只并发，但不并行）并行性：两个或多个事件在同一时刻同时发生。如计算机中的CPU与I/O设备、I/O设备与I/O设备的工作8.OS的发展过程–无OS的计算机系统–单道批处理系统–多道批处理系统–分时系统–实时系统▲批处理首先考虑资源利用率和系统吞吐量，分时系统首先考虑交互能力和响应时间，实时系统首先考虑实时性和可靠性。▲批处理系统的特点：资源利用率高，系统吞吐量大无交互能力，作业平均周转时间长▲多道程序设计技术：多道程序同时装入内存，允许他们并发运行

4、。优点：提高CPU、存储器、设备的资源利用率，增加系统吞吐量。▲分时系统的关键问题：人机交互作业提交直接进入内存，引入时间片分时共享CPU响应时间≈进程数目×时间片大小▲分时系统和实时系统的特征比较交互能力：分时系统强于实时系统实时性：实时系统优于分时系统可靠性：实时系统优于分时系统▲OS的其他分类方法–用户数量：单用户OS，多用户OS–任务数量：单任务OS，多任务OS单用户单任务OS，单用户多任务OS，多用户多任务OS–计算机体系结构：微机OS，网络OS，多处理机OS，分布式OS等1.OS的内部结构–整体式结构（无

5、结构）–模块化结构–层次式结构–微内核结构（Client/Server模型）第二章进程管理1.引入进程的原因–为了提高资源利用率必须让多个程序并发运行。–程序的并发运行出现了新的特征：间断性、失去封闭性、不可再现性。–为了让程序能正确并发运行，引入进程概念。2.进程的定义–程序：指令的有序集合。–进程（process)是程序的一次执行。3.进程的特征（最基本的特征：动态性、并发性）(1)结构特征：程序＋数据＋PCB（进程存在的唯一标志）=进程(2)动态性：①是程序的执行过程；②有生命周期；(3)并发性：多个进程可并发

6、执行；(4)独立性：是系统进行资源分配和调度的独立单位，是能独立运行的基本单位；(5)异步性：进程以不可预知的速度向前推进。速度不单取决于对应的程序，还受外界环境的影响。4.进程与程序的区别(1)从定义上看，程序是一组指令的有序集合；进程是程序的运行过程；(2)从结构上看，进程不仅包含程序段，还包含数据段和PCB；(3)进程是动态性，而程序是静态的；(4)进程可独立地、并发地执行，程序则不能独立、并发执行；1.进程与程序的对应关系‐在某个时刻一个进程对应于一个程序；‐在整个生命周期中，进程可执行多个程序；(fork+

7、exec)‐一个程序多次执行则将对应多个进程；2.进程三种基本状态的转换3.单CPU中N个进程的情况具有挂起状态的进程状态转换1.内核态与用户态CPU指令（特权指令，非特权指令）▲特权指令：关机指令、清主存、启动外设指令、设置系统时钟时间、关中断、修改存储器管理寄存器等▲非特权指令：通用寄存器清0指令，访问内存指令，算术运算指令等CPU的执行状态内核态（核心态、系统态、管态）：能访问所有的内存空间和I/O端口，能执行特权和非特权指令。用户态（目态）只能访问分配给自己的内存空间，只能执行非特权指令。OS的内核运行于核心

8、态，应用程序则运行于用户态。（进程控制的大量原语）2.进程的制约关系直接制约：源于进程合作间接制约：源于资源共享3.同步为了保证进程正确的并发执行，对多个相关进程在执行的次序上进行协调的过程。4.临界资源–要求互斥共享的资源。–系统中一次仅允许一个进程使用的资源。5.临界区–进程中访问临界资源的那部分程序段。–进程必须互斥地进入相关临界区6.同