操作系统总复习题纲(整理版).pdf

考试题型：选择题（20分），20个选择，每个选择1分填空题（20分），20个空，每空1分简答题（25分），5道题，每题5分综合题（35分），3道题，第二章：用信号量解决进程同步、互斥问题（生产者消费者问题）第三章：处理机调度（通用/实时）/银行家算法第四章：分页系统地址变换/页面置换算法/动态分区分配算法总分：100分（闭卷，考试允许带计算器，所有计算结果精确至小数点后2位）考试范围第一章操作系统引论第二章进程管理第三章处理机调度与死锁第四章存储器管理第五章设备管理第六章文件管理第一章操作系统引论1、操作系统的作用：1)OS作为用户与计算机硬件系统之间接口(用户观点)：OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统；2)OS作为计算机系统资源的管理者(资源管理者观点)；3)OS实现了对计算机资源的抽象(虚拟机观点)。2、操作系统的发展过程1)批处理系统是如何提高资源的利用率用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。2)多道与单道的周转时间计算<1>单道：顺序执行的总时间<2>多道——抢占式/非抢占式3)分时系统（为什么引入，实现中的关键问题）<1>引入目的：为了改进响应时间和性能，提供交互式操作环境，导致了分时系统的出现。<2>实现中的关键问题：·及时接收——多路卡：使主机能同时接收各用户从终端上输入的数据。——缓冲区：暂存用户键入的命令。·及时处理——作业直接进入内存——不允许一个作业长时间占用处理机4)实时系统（为什么引入，更注重什么特征）<1>引入原因：为了满足实时控制和实时信息处理的应用需求<2>更注重什么特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性3、操作系统四大特征——并发性、共享性、虚拟性、异步性1)并发：在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行；共享：系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用；虚拟：通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物；异步：进程以人们不可预知的速度向前推进2)并发与并行概念<1>并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；<2>并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。4、五大功能——处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、提供接口<1>五大功能：1)处理机管理：创建和撤销进程(线程)，撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换；2)存储器管理：为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器；3)设备管理：完成用户进程提出的I/O请求；为用户进程分配其所需的I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；方便用户使用I/O设备。4)文件管理：对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性；5)提供接口：操作系统向用户提供用户与操作系统的接口--用户接口：是提供给用户使用的接口,用户可通过接口取得操作系统的服务。--程序接口：以系统调用的形式供用户编程时使用。几乎各种操作系统都提供了系统调用，供程序设计。<2>接口类型：1)用户接口（CLI、GUI）·CLI(CommandLineInterface)：命令行接口·GUI(GraphicsUserInterface)：图形用户接口2)程序员接口（API,ApplicationProgrammingInterface,应用程序接口）5、OS结构：——微内核结构1)所采用的技术：采用面向对象技术，基于“抽象”和“隐蔽”原则控制系统的复杂性，再进一步利用“对象”、“封装”和“继承”等概念来确保操作系统地“正确性”、“可靠性”。2)微内核中包括的内容：<1>基本概念：·足够小的内核；·基于客户/服务器模式；·应用“机制与策略分离”原理；·采用面向对象技术。<2>基本功能：·进程(线程)管理；·低级存储器管理；·中断和陷入处理；<3>优点：·提供了系统的可扩展性；·增强了系统的可靠性；·可移植性；·提供了分布式系统地支持；·融入了面向对象技术。<4>存在的问题：·运行效率有所降低；·引起更多的上下文切换。第二章进程管理1、前趋图（要求会画，会用相应的程序来描述）概念：是一个有向无循环图，记为DAG(DirectedAcyclicGraph)，用于描述进程之间执行的前后关系。2、程序并发执行时的特征——（间断、失去封闭、不可再现）1)间断性：程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的程序之间，形成了相互制约的关系。相互制约将导致并发程序具有“执行—暂停—执行”这种间断性的活动规律。2)失去封闭性：程序在并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态将由多个程序来改变，致使程序的