計算機(jī)操作系統(tǒng)(第二版)考試要點說明

1、下載可編輯計算機(jī)操作系統(tǒng)知識點概要第一章操作系統(tǒng)概論1. 一個計算機(jī)系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成 ：系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件 。系統(tǒng)硬件是指構(gòu)成計算機(jī)系統(tǒng)所必須配置的全部設(shè)備 。軟件系統(tǒng)是一個計算機(jī)系統(tǒng)必須配置的程序和數(shù)據(jù)的集合 。系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件統(tǒng)稱為計算機(jī)系統(tǒng)資源 。2. 操作系統(tǒng)層是硬件層的第一次擴(kuò)充 ，語言處理程序是操作系統(tǒng)層的擴(kuò)充 。3. 操作系統(tǒng)的任務(wù)就是如何管理這些資源 ，操作系統(tǒng)的首要任務(wù)是跟蹤資源的使用情況 ，提高系統(tǒng)資源利用率 。4. 資源管理器的作用是 ：跟蹤資源狀態(tài) ，分配資源 ，回收資源，保護(hù)資源 。5. 人們將計算機(jī)系統(tǒng)資源劃分為四大類 ：處理器，存儲器，I/O設(shè)備和信息 （程序和

2、數(shù)據(jù) ）。針對這四大類資源 ，可以為操作系統(tǒng)建立相應(yīng)的四類管理器 ：處理器管理器 ，存儲管理器 ，設(shè)備管理器和信息管理器 （通常指文件系統(tǒng) ）。6. 操作系統(tǒng)是控制和管理計算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件資源 ，合理地組織計算機(jī)工作流程及方便用戶使用的程序和數(shù)據(jù)的集合 。7. 通常多道程序設(shè)計是指在主存中同時存放多道用戶作業(yè) ，使它們都處于執(zhí)行的開始點和結(jié)束點之間 。8. 多道程序設(shè)計技術(shù)的出現(xiàn) ，得到了來自計算機(jī)硬件的兩方面支持：中斷系統(tǒng)和通道技術(shù) 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯9. 中斷指的是 ： 對異步或例外事件的一種響應(yīng) ； 這一響應(yīng)自動地保存 CPU 狀態(tài)以便將來重新啟動 ； 自動轉(zhuǎn)入中斷處理系

3、統(tǒng)。10. 通道又稱 I/O 處理機(jī)，它能完成主存和外設(shè)之間的信息傳輸，并與中央處理器并行操作 。11. 一個 CPU 的主存可以連接若干通道 ，一個通道可以連接若干臺個控制器 ，一個控制器又可以連接若干臺設(shè)備 ，即所謂四級連接。12. CPU 與通道之間的關(guān)系是主從關(guān)系 ，CPU 是主設(shè)備 ，通道是從設(shè)備。13. 多道程序設(shè)計的主要目的是充分利用系統(tǒng)的所有資源且盡可能地讓它們并行操作 。14. 為實現(xiàn)多道程序設(shè)計 ，必須妥善解決三個問題 ： 存儲保護(hù)和地址重定位 。 處理機(jī)管理和調(diào)度 。 資源的管理和分配 。15. 多道程序設(shè)計的特點 ： 多道，即主存中有兩道或兩道以上的程序，它們都處于執(zhí)行

4、的開始點和結(jié)束點之間 ，也就是說 ，它們在任意一時刻必處于就緒 、運(yùn)行、阻塞三種狀態(tài)之一 。宏觀上并行。 微觀上串行 。16. 操作系統(tǒng)的主要特征 ： 并發(fā)性 共享性 虛擬性 不確定性。17. 操作系統(tǒng)有兩種內(nèi)核結(jié)構(gòu) ：一種是強(qiáng)內(nèi)核 ，另一種是微內(nèi)核。.專業(yè) .整理 .下載可編輯18. 批處理系統(tǒng)中的四個階段 ：提交 后備 執(zhí)行 完成。19. 分時系統(tǒng)的定義 ：兩個或者兩個以上的事件按時間劃分輪流地使用計算機(jī)系統(tǒng)中的某一資源 ，分時的時間單位稱為時間片 。20. 分時系統(tǒng)特點 ：同時性，獨(dú)立性，及時性，交互性。21. 操作系統(tǒng)內(nèi)核部分是指在系統(tǒng)保護(hù)狀態(tài) （核心態(tài)或管態(tài) ）下運(yùn)行的那部分程序 。

5、22. 操作系統(tǒng)的類型 ：單用戶（微機(jī)）操作系統(tǒng) ；批處理系統(tǒng) ；分時系統(tǒng) ；實時系統(tǒng) ；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ；分布式操作系統(tǒng) ；多處理機(jī)系統(tǒng)。第二章用戶與操作系統(tǒng)的接口1. 作業(yè)就是用戶一次請求計算機(jī)系統(tǒng)為它完成任務(wù)所進(jìn)行的工作總和；作業(yè)步就是處理作業(yè)的各個獨(dú)立的子任務(wù) ，系統(tǒng)可以創(chuàng)建若干進(jìn)程完成各作業(yè)的計算 ，所以說一個作業(yè)是由若干作業(yè)步組成的。2. 作業(yè)流是由若干作業(yè)組成的 ，在批處理系統(tǒng)中通常把若干作業(yè)依次放在輸入設(shè)備上 ，在操作系統(tǒng)控制下將其送入輔存 ，這樣就形成了一個作業(yè)流 ，也稱輸入流 。3. 作業(yè)分為兩大類 ：脫機(jī)作業(yè) （批量型作業(yè) ）和聯(lián)機(jī)作業(yè) （交互型作業(yè)或終端型作業(yè) ）。聯(lián)機(jī)作

6、業(yè)多用在分時系統(tǒng)中 ，而脫機(jī)作業(yè)多用在批處理系統(tǒng)中 。4. 在計算機(jī)中存在兩類程序 ：系統(tǒng)程序和用戶程序 。系統(tǒng)程序.專業(yè) .整理 .下載可編輯是用戶程序的管理者和控制者 ，用戶程序是系統(tǒng)程序的管理和控制下的運(yùn)行的 。我們讓系統(tǒng)程序工作在管態(tài) （管理程序狀態(tài) ），讓用戶程序工作在算態(tài) （算題狀態(tài) ）。管態(tài)也稱為核心態(tài) ，算態(tài)也稱為用戶態(tài)。5. 計算機(jī)的運(yùn)行現(xiàn)場通常指下列寄存器 ：程序狀態(tài)字寄存器 、指令計數(shù)器 、通用寄存器組以及其它一些特殊控制寄存器 。6. 特權(quán)指令是一類只能在管態(tài)下執(zhí)行而不能再算態(tài)下執(zhí)行的特殊機(jī)器指令 。常見的特權(quán)指令有 ：有關(guān)使用外設(shè)的指令 、有關(guān)訪問程序狀態(tài)的指令 、存

7、取特殊寄存器的指令 、其它指令 。7. 用戶程序必須借助一條指令使得處理機(jī)能從原來的算態(tài)進(jìn)入管態(tài)，在管態(tài)下由操作系統(tǒng)協(xié)助完成 ，完成后再返回到用戶程序 ，這樣的指令就是訪管指令 。8. 系統(tǒng)調(diào)用是通訪管指令或中斷方式中斷現(xiàn)行程序 ，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的子程序 ，以完成特定的系統(tǒng)功能 。9. 系統(tǒng)調(diào)用就是用戶在程序中能用訪問指令或軟中斷指令調(diào)用的，由操作系統(tǒng)提供的子功能集合 ，其中每一個子功能就是一個系統(tǒng)調(diào)用命令 。10. 系統(tǒng)調(diào)用與過程調(diào)用的區(qū)別 ： 運(yùn)行在不同的系統(tǒng)狀態(tài) 通過軟中斷進(jìn)入 。第三章進(jìn)程管理1. 程序的順序執(zhí)行的特點 ：封閉性和可再現(xiàn)性 。所謂封閉性指的是程序一旦開始執(zhí)行 ，器計算結(jié)

8、果就指取決于程序的本身 ，除了.專業(yè) .整理 .下載可編輯人為改變機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)胡機(jī)器故障外 ，不受外界因素的影響 。所謂可再現(xiàn)性是指當(dāng)程序重復(fù)執(zhí)行時 ，必將獲得相同的結(jié)果 。2.程序的并發(fā)性執(zhí)行已成為現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一個基本特征。3. 程序并發(fā)執(zhí)行和資源共享之間互為依存條件 。4. 進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行 ，該程序可與其他程序并發(fā)執(zhí)行 。進(jìn)程因創(chuàng)建而產(chǎn)生 ，因被調(diào)度而執(zhí)行 ，因要求 I/O 時間而阻塞 ，因執(zhí)行結(jié)束而消亡 。5. 進(jìn)程通常由三部分組成 。一部分程序 ，一部分是數(shù)據(jù)集合 ，再一部分是進(jìn)程控制塊 。6. 在通常的操作系統(tǒng)中 ，PCB（進(jìn)程控制塊 ）已包含以下信息： 進(jìn)程標(biāo)識名或標(biāo)識數(shù)

9、位置信息 狀態(tài)信息 進(jìn)程的優(yōu)先級進(jìn)程現(xiàn)場保護(hù) 資源清單 隊列指針或鏈接字 其它。7. 進(jìn)程有三種基本調(diào)度狀態(tài) ： 運(yùn)行狀態(tài) 就緒狀態(tài) 阻塞狀態(tài)。8. 原語是指由若干條機(jī)器指令構(gòu)成的并用以完成特定功能的一段程序，這段程序在執(zhí)行期間是不可分割的 。原語的執(zhí)行不能被中斷，和機(jī)器指令相似 ，原語一旦開始執(zhí)行就 “一口氣 ”被執(zhí)行完 ，中間不允許插入別的操作 。9. 內(nèi)核中所包含的原語主要有進(jìn)程控制原語 、進(jìn)程通信原語 、資源管理原語以及其它方面的原語 。10. 屬于進(jìn)程控制方面的原語有進(jìn)程創(chuàng)建原語 、進(jìn)程撤消原語 、進(jìn)程掛起原語 、進(jìn)程激活原語 、進(jìn)程阻塞原語以及進(jìn)程喚醒原語.專業(yè) .整理 .下載可編

10、輯等。11. 在進(jìn)程狀態(tài)的變化中 ，從就緒到運(yùn)行的轉(zhuǎn)變是由一個專門的程序來完成的 ，該程序稱為進(jìn)程調(diào)度程序 。12. 在進(jìn)程狀態(tài)的變化中 ，從就緒到運(yùn)行的轉(zhuǎn)變是由一個專門的程序來完成的 ，該程序稱為進(jìn)程調(diào)度程序 。其功能如下 ：記住系統(tǒng)中所有進(jìn)程的狀態(tài) 、優(yōu)先數(shù)和資源需求情況 。確定調(diào)度算法 ，決定把處理機(jī)分配給哪個進(jìn)程和分配多長時間。分配處理機(jī)給進(jìn)程 。進(jìn)程隊列的組織方式 ：線性表（小型）；連接表或進(jìn)程隊列 （大型）13. 所謂進(jìn)程調(diào)度方式 ，是指當(dāng)一個進(jìn)程正在處理機(jī)上運(yùn)行時 ，若有某個更為緊迫或更為重要的進(jìn)程需要進(jìn)行處理 ?；蛘哒f ，若果有更高優(yōu)先級的進(jìn)程進(jìn)入就緒隊列時 ，如何分配處理機(jī)

11、。 通常有兩種進(jìn)程調(diào)度方式 ： 非剝奪方式 剝奪方式 。14. 常用的進(jìn)程調(diào)度算法 ： 靜態(tài)優(yōu)先法 動態(tài)優(yōu)先級法 時間片輪轉(zhuǎn)法 多隊列輪轉(zhuǎn)法 。15. 一個作業(yè)可劃分為若干個進(jìn)程來完成 ，而每個進(jìn)程又都有其實體 程序和數(shù)據(jù)集合 。16. 進(jìn)程和程序之間的區(qū)別 ：1） 進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行 ，屬于一種動態(tài)概念 ，而程序是一組有序的指令 ，是一種靜態(tài)概念 ；.專業(yè) .整理 .下載可編輯2） 一個進(jìn)程可以執(zhí)行一個或幾個程序 ；反之，同一種程序可能由幾個進(jìn)程同時執(zhí)行 。3） 程序可以作為一種軟件資源長期保留 ，而進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行過程 ，是暫時的 。4）進(jìn)程具有并發(fā)性 ，它能與其他進(jìn)程并發(fā)運(yùn)行。5）

12、 進(jìn)程是一個獨(dú)立的運(yùn)行單位 ，也是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨(dú)立單位 。16. 線程可定義為 “進(jìn)程內(nèi)的一個執(zhí)行單位 ”，或者定義為 “進(jìn)程內(nèi)的一個可調(diào)度的實體 ”。17. 相互合作的幾個進(jìn)程需要在某些確定點上協(xié)調(diào)它們的工作 。一個進(jìn)程到達(dá)了這些點后 ，除非另一進(jìn)程已完成了某些操作 ，否則就不得不停下來等待這些操作的結(jié)束 。這就是進(jìn)程間的同步 。18. 在各協(xié)同工作之間存在著同步關(guān)系 ，但進(jìn)程之間更為一般的關(guān)系是互斥關(guān)系 。把一次僅允許一個進(jìn)程使用的資源稱為臨界 。臨界資源也稱可逐放再使用資源 。兩個或兩個以上進(jìn)程由于不能同時使用同一臨界資源 ，只能一個進(jìn)程使用完了 ，另一個進(jìn)程才能使用，這

13、種現(xiàn)象稱為進(jìn)程互斥 ，故臨界資源也稱為互斥資源 。19. 信號量是表示資源的實體 ，是一個與隊列有關(guān)的整型變量 ，其值僅能由 P、V 操作來改變 。公用信號量通常用于實現(xiàn)進(jìn)程之間的互斥，私用信號量通常用于實現(xiàn)進(jìn)程之間的同步 。20. P、V 操作是定義在信號量 S 上的兩個操作 ，其定義如下 ：P（S）： S：=S-1 ；.專業(yè) .整理 .下載可編輯若 S0，則調(diào)用 P（S）的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行 ；若 S0，則調(diào)用 P(S)的進(jìn)程被阻塞 ，并把它插入到等待信號量 S 的阻塞隊列中 。V（S）： S：=S+1 ；若 S0，則調(diào)用 V（S）的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行 ；若 S0，從等待信號量 S 的阻塞隊列中喚醒頭

14、一個進(jìn)程，然后調(diào)用 V（S）的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行 。21. 死鎖：當(dāng)某一進(jìn)程提出資源的使用要求后 ，使得系統(tǒng)中一些進(jìn)程處于無休止的阻塞狀態(tài) ，在無外力的作用下 ，這些進(jìn)程永遠(yuǎn)也不能繼續(xù)前進(jìn)的現(xiàn)象 。22. 當(dāng)兩個或者兩個以上的進(jìn)程同時對多個互斥資源提出使用要求時，有可能導(dǎo)致死鎖 。23. 產(chǎn)生死鎖的必要條件 ：（ 1）互斥控制 。（ 2）非剝奪控制 。（ 3）逐次請求 。（ 4）環(huán)路條件 。24. 對死鎖采取的對策 ：（ 1）鴕鳥策略 。（ 2）預(yù)防策略 。（ 3）避免策略 。（ 4）檢測和解除 。第四章存儲管理1.目前關(guān)于存儲管理的主要研究課題可歸納為以下四個方面：（1）存儲分配問題 ：重點是研究

15、存儲共享和各種分配算法。（2）地址再定位問題 ：研究各種地址變換機(jī)構(gòu) ，以及靜態(tài)和動態(tài)再定位方法 。（3）存儲保護(hù)問題 ：研究保護(hù)各類程序 、數(shù)據(jù)區(qū)的方法 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯（4）存儲擴(kuò)充問題 ：主要研究虛擬存儲器問題及其各種調(diào)度算法。2. 一個邏輯地址空間的程序裝入到物理地址空間時 ，由于兩個空間不一致，就需要進(jìn)行地址變換 。或稱地址映射 ，即地址的再定位 。3. 一個邏輯地址空間的程序裝入到物理地址空間時 ，由于兩個空間不一致，就需要地址變換 ，或稱地址映射 ，即地址的再定位 。3. 地址再定位有兩種方式 ：靜態(tài)再定位和動態(tài)再定位 。靜態(tài)再定位是在程序執(zhí)行之前進(jìn)行地址再定位 。

16、動態(tài)地址再定位是在程序執(zhí)行期間，在每次存儲訪問之前進(jìn)行的 。4. 一個虛存的最大容量由計算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)確定 。5. 可再定位式分區(qū)分配即浮動分區(qū)分配 ，是解決碎片空間問題的簡單而有效的方法 。6. 分頁存儲管理算法 ：（ 1）作業(yè)表（JT）。（ 2）存儲分塊表（MBT ）。（ 3）頁面變換表 （PMT ）.7. 請求分頁原理實現(xiàn)了存儲器的擴(kuò)充 。8. Windows NS 規(guī)定頁面大小為 4KB 。9. 在 Windows NS 中采用了局部置換策略 ，采用先進(jìn)先出（ FIFO）頁面置換算法 。第五章 文件系統(tǒng)1. 文件（File ）是一個具有符號名的一組相關(guān)聯(lián)元素的有序序列 。2. 操作系統(tǒng)

17、中負(fù)責(zé)管理和存取文件信息的軟件機(jī)構(gòu)稱為文件管理系統(tǒng)，簡稱文件系統(tǒng) 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯3. 文件按其性質(zhì)和用途可以分為 ：系統(tǒng)文件 ，庫文件，用戶文件 。4. 根據(jù)文件的保護(hù)方式 ，文件可分為 ：只讀文件 ，讀寫文件 ，不保護(hù)文件。5. 文件的邏輯結(jié)構(gòu)通常采用兩種形式 ，一是有結(jié)構(gòu)的記錄式文件 ，二是無結(jié)構(gòu)的流式文件 。6. 記錄式文件可分為定長記錄文件和變長記錄文件兩種 。7. 文件的物理結(jié)構(gòu) ：（ 1 ）連續(xù)結(jié)構(gòu) 。（ 2）串聯(lián)結(jié)構(gòu) 。（ 3）索引文件 。（ 4）Hash 文件 。8. 文件結(jié)構(gòu) 、存儲設(shè)備和存取方法之間的關(guān)系存儲設(shè)磁盤磁帶備文件結(jié)連接串行索引連續(xù)構(gòu)存取方順序、直

18、順序順序、直順序法接接第六章輸入 / 輸出系統(tǒng)1. 計算機(jī)系統(tǒng)中的外部設(shè)備 ，按設(shè)備的使用特性 ，可分為存儲設(shè)備、輸入 / 輸出設(shè)備 、終端設(shè)備以及脫機(jī)設(shè)備等 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯2. 外部設(shè)備按其所屬關(guān)系可分為系統(tǒng)設(shè)備和用戶設(shè)備 。按資源分配角度分類 ，外部設(shè)備又可分為獨(dú)占設(shè)備 、共享設(shè)備和虛擬設(shè)備三大類。按傳輸數(shù)據(jù)數(shù)量分類 ，分為字符設(shè)備和塊設(shè)備 。3. I/O 四種控制方式 ：（ 1）循環(huán) I/O 測試方式 。（ 2）程序中斷I/O 方式 。（ 3）DMA 方式 。（ 4）通道方式 。4. 通道類型可分為三種類型 ：（ 1）字節(jié)多路通道 。（ 2）選擇通道。（ 3）數(shù)組多路通道 。5. 輸入 / 輸出指令時中央處理機(jī)的指令 ，在一般計算機(jī)中 ，這類指令均為特權(quán)指令 ，只能在管態(tài)下運(yùn)行 ，否則作為出錯引起程序中斷。6. CPU 和通道之間的關(guān)系式主從關(guān)系 ，CPU 是主設(shè)備 ，通道是從設(shè)備 。CPU 和通道之間的通訊方式是 ：（1）由 CPU 向 I/O 通道發(fā) I/O 指令，命令通道工作 ，并檢查其工作情況 ；（2）通道以中斷方法向 CPU 匯報，等