2022年操作系统选择题总结.docx

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1、923 操作系统选择题学问点总结一、引论部分1. 单道批处理系统的缺点：系统中的资源得不到充分的利用2. 多道批处理系统目的：为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量优点：资源利用率高、系统吞吐量大缺点：平均周转才能强、无交互才能3. 分时系统：答应多个用户同时通过自己的终端,以交互方式使用运算机,共享主机资源特点：多路性、独立性、准时性、交互性4. 实时系统：准时响应外部大事恳求,在规定的时间内完成对该时间的处理特点：多路性、独立性、准时性、交互性、牢靠性5. 并行：同一时刻发生6. 并发：同一时间间隔发生7. 进程：系统中能独立运行并作为资源安排的基本单位8. 共享：资源复用,系统中的资源可

2、以供应内存中多个并发的执行进程共同使用互斥共享方式：同一时间段只能一个进程使用,如：打印机同时拜访方式：答应一个时间内由多个进程“同时”对他们进行拜访,如：磁盘设备9. 并发和共享是多用户 OS 的两个最基本特点,且互为存在条件10. 虚拟：通过某种技术将一个物理实体变为如干个规律上的对应物时分复用技术：利用某设备为用户服务的闲暇时间为其他设备服务,提高资源利用率空分复用技术：利用储备器的闲暇空间分区存放和运行其他多道程序,提高内存利用率；（仍可以通过虚拟储备技术在规律上扩大储备器功能）11. 异步：进程以人们不行预知的速度向前推动12. 处理机治理功能：进程掌握、进程同步、进程通信、调度13

3、. 储备器治理功能：内存安排、内存爱护、地址映射、内存扩充14. 设备治理功能：缓冲治理、设备安排、设备处理15. 文件治理功能：文件储备空间的治理、目录治理、文件读写治理和爱护16. 操作系统与用户之间的接口用户接口：便利用户直接或间接掌握自己的作业程序接口：用户程序拜访系统资源17. 传统操作系统结构1）无结构操作系统2） 模块化结构操作系统：内聚（模块内部各部分联系紧密程度；内聚性越高,模块独立性越强） 、耦合（模块间相互联系和相互影响程度,耦合越低,独立性越好）优点：增强 OS 可适应性,加速 OS 开发过程,提高 OS 设计的正确性、可懂得性和可爱护性3） 分层式结构 OS18. 现

4、代操作系统结构微内核 OS 结构基本功能：进程治理、低级储备器治理、中断和陷入处理优点：提高 OS 可扩展性、增强 OS 牢靠性、可移植性强、供应对分布式系统的支持、融入面对对象技术二、 处理机治理、进程调度和死锁1. 进程掌握快（ PCB）系统利用 PCB 描述进程的基本情形和活动过程,进而掌握和治理进程；程序段、相关数据段、 PCB三部分构成进程实体； 创建进程实质是创建 PCB,撤销进程实质是撤销进程 PCB2. 进程的特点：动态性、并发性、独立性、异步性3. 进程三种基本状态：就绪状态、执行状态、堵塞状态4. 加入创建状态和终止状态的五种基本状态转换：5. 引入挂起操作的缘由： 终端用

5、户的需要、 父进程的恳求、 负荷调剂的需要、操作系统的需要6. 进程挂起： suspend7. 进程激活： active8. 具有挂起状态的程序转换图9. 具有创建、终止和挂起状态的进程状态图10. PCB 的作用：独立运行基本单位的标志、 能实现间断性运行方式、供应进程治理所需要的信息、 供应进程调度所需要的信息、 实现与其他进程的同步通信；11. PCB 中包含的信息： 进程标识符、 处理机状态、 进程调度信息、 进程掌握信息12. 引起创建进程的大事：用户登录、作业调度、供应服务、应用恳求13. 进程创建过程： 申请空白 PCB为新进程安排运行所需的资源初始化进程掌握块（ PCB）假如进

6、程就绪队列可以容纳新进程就将新进程插入就绪队列14. 进程终止过程：依据标识符检索 PCB从中读出进程的状态如该进程处于运行状态就立刻终止进程执行如进程有子孙进程仍应将其子孙进程全部终止将被终止的进程所拥有的全部资源归仍给其父进程或者系统将被终止进程 PCB从所在队列拿出15. 引起进程堵塞或唤醒的大事向系统恳求共享资源失败等待某种操作的完成新数据尚未到达 等待新任务的到达16. 进程堵塞原语： block17. 进程唤醒原语： wakeup18. 进程同步：对多个相关进程在执行次序上进行和谐, 使并发执行的进程之间依据肯定的次序或者规章共享系统资源19. 临界资源：进程间采纳互斥方式对资源进

7、行拜访, 一次只答应一个进程拜访20. 临界区：拜访临界资源的那一段代码21. 同步机制应当遵循的规章： 闲暇让进、 忙就等待、 有限等待、 让权等待22. 硬件同步机制：关中断, TS（Test-and-Set ）指令, Swap 指令TS：Swap：23. 信号量机制（重点大题部分） ：整型信号量,记录型信号量整型信号量未遵循“让权等待”原就；24. 进程通信类型共享储备器系统（共享某些数据结构或者储备区） 管道通信系统（通过 pipe 文件进行交互）消息传递系统（将通信的数据封装在格式化的消息中） 客户机- 服务器系统25. 引入线程后线程成为操作系统的基本调度和分派单位26. 线程运行

8、的三个基本状态：执行状态、就绪状态、堵塞状态27. 处理机调度层次高级调度（作业调度） ：主要用于多道批处理系统低级调度（进程调度） ：调度对象是进程,各种系统都需配置该调度中级调度（内存调度） ：提高内存利用率和系统吞吐量28. 处理机调度算法的共同目标：资源利用率、公正性、平稳性、策略强制执行29. 批处理系统的目标：平均周转时间短、系统吞吐量高、处理机利用率高30. 分时系统的目标：响应时间快、均衡性31. 实时系统的目标：截止时间的保证、可猜测性32. 作业掌握块（ JCB）：作业在系统中存在的标志JCB内容：作业标识、用户名称、用户账号、作业类型（ CPU 繁忙型、 I/O 繁忙型、

9、批量型、终端型） 、作业状态、调度信息（优先级、作业运行时间） 、资源需求（估计运行时间、要求内存大小） 、资源使用情形33. 作业运行三阶段：收容阶段、运行阶段、完成阶段34. 作业运行三状态：后备状态、运行状态、完成状态35. 先来先服务（ FCFS）调度算法缺点：不利于短作业36. 短作业优先（ SJF）调度算法缺点：对长作业不利会产生饥饿现象、人机无法实现交互、未考虑作业紧迫程度37. 优先级调度算法（ PSA）优先级类型：静态优先级、动态优先级调度算法类型：非抢占式、抢占式38. 高响应比优先调度算法（ HRRN）优先权 =等待时间 + 要求服务时间要求服务时间优点：作业等待时间相同

10、,就短作业优先要求服务时间相同就等待时间长的作业优先级高对长作业有较好的折中缺点：每次调度前都要运算响应比,增加系统开销39. 进程调度方式：抢占方式、非抢占方式40. 时间片轮转调度算法（ RR）依据 FCFS进行时间片轮转,可保证就绪队列中全部进程在一个确定的时间段内都能够获得一次 CPU 执行时间片太长就退化为 FCFS算法41. 多级反馈队列调度算法： 设置多个就绪队列、 每个队列采纳 FCFS算法、按队列优先级调度42. 死锁：多个进程堵塞无法得到自己需要的资源且无法释放已有的资源43. 产生死锁的必要条件：互斥、恳求和保持、不行抢占、循环等待44. 处理死锁的方法：预防死锁、防止死

11、锁、检测死锁、解除死锁45. 预防死锁破坏恳求和保持条件：当一个进程在恳求资源时不能持有不行抢占资源破坏不行抢占条件破坏循环等待条件46. 防止死锁系统状态可分为安全状态和担心全状态利用银行家算法可防止死锁（找到一个安全队列）47. 死锁的检测资源安排图死锁定理：将资源安排图简化来检测是否处于死锁状态48. 死锁的解除：终止进程储备治理1. 可执行储备器：寄存器和主储备器（内存中）2. 程序处理过程：编译连接装入3. 程序的装入肯定装入方式：用户程序经编译后,将产生肯定地址的目标代码可重定位装入：在装入时确定指令和数据地址动态运行时装入方式：装入程序将模块装入内存时并不并不立刻把规律地址转化为

12、物理地址,而是等到程序真正执行时才转换4. 程序的链接静态链接：在程序运行之前先将各模块及他们所需的库函数连接成一个完整的装配模块,以后不再拆开装入时动态链接：边装入边连接运行时动态链接：对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行5. 连续安排治理方式（内存）单一连续安排：内存分为用户区和系统区两部分,系统区留给OS 使用,用户区仅装入一道程序固定分区安排：将整个用户空间划分为如干个大小相同的区域,每个分区只装入一道作业；分区大小可相等可不等 动态分区安排：动态地安排内存使用空间6. 基于次序搜寻的动态分区方法首次适应（ FF）算法：从链首次序查找直到找到大小满意的分区循环首次适应（ NF）算法：

13、从上次查找到的闲暇分区的下一个开头查找正确适应（ BF）算法：把满意要求且最小的空间安排给作业最坏适应（ WF）算法：选择一个最大的分区给作业7. 动态可重定位分区安排：紧凑：移动内存中全部作业,整合分散的小分区动态重定位动态重定位分区算法8. 在具有对换功能的 OS 中,通常将磁盘分为文件区和对换区9. 页面从 0 号开头10. 页面过短导致页表过长占用大量内存11. 页面过长使业内碎片增大12. 分段和分页的区分：页是信息物理单位,段是信息规律单位页的大小通常由系统打算,段的大小通常由用户所编程序确定分页是系统所为用户地址空间是一维；分段是用户所为用户地址空间是二维13. 段页式系统中获得

14、一条指令或数据须三次拜访内存14. 恳求分页页表机制页号物理块号状态位 P拜访字段 A修改位 M外存地址状态位：指示该页是否已经调入内存拜访字段 A：记录本页在一段时间内拜访次数修改位 M：标识该页调入内存后是否被修改过15. 恳求分页系统中所拜访页面不再内存就会产生缺页中断,恳求页面调入内存16. 页面置换算法正确（ Optimal ）置换算法：最长时间内不再被拜访（抱负算法） 先进先出（ FIFO）页面置换算法：最先剔除先进入的页面最近最久未使用（ LRU）置换算法最少使用（ LFU）置换算法： 为每个页面设置一个移位寄存器记录页面被拜访频率,选择在最近时期最少使用页面作为剔除页17. C

15、lock 算法和改进型 Clock 算法18. “抖动”：频繁缺页并进行页面置换19. 恳求分段的段表项段名段长段基址存取方式拜访字段 A修改位 M存在位 P增补位外存始址存取方式：判定可读可写可执行拜访字段 A：记录该段被拜访的频繁程度存在位 P：记录该段是否已存在内存增补位：标识本段在运行过程中是否做过动态增长外存始址：本段在外存中的起始地址设备治理输入输出系统1. I/O 系统治理的主要对象： I/O 设备和相应的设备治理器2. I/O 系统的主要任务：完成用户提出的I/O 恳求,提高 I/O 速率,提高设备利用率3. 设备治理器：掌握一个或多个I/O 设备,以实现 I/O 设备同运算机

16、之间的数据交换4. 设备掌握器组成： 设备掌握器与处理机接口、 设备掌握器与设备接口、 I/O 逻辑5. I/O 通道：建立独立的 I/O 操作,使数据传送能够独立于 CPU6. 通道类型：字节多路通道、数组选择通道、数组多路通道7. 中断：中断源来自外部, CUP 暂停正在执行的程序转去执行I/O 设备中断处理程序8. 陷入：中断源来自内部,又称内中断9. 中断的两种处理方式屏蔽中断：处理机在处理一个中断时将屏蔽掉全部中断嵌套中断：中断时仍可以发生中断,假如终端优先等级高,就转去处理新中断程序10. 设备安排的两种算法：先来先服务、优先级高者优先11. 系统调用：用户可以通过系统调用间接对I

17、/O 设备进行操作12. 库函数：用户通过系统调用调用库函数13. 假脱机（ SPOOLing）技术：将一台 I/O 设备虚拟为多台 I/O 规律设备,这样也就答应多个用户共享一个物理设备14. SPOOLing 系统由四部分构成输入井和输出井：在磁盘上开创的两个储备区域输入缓冲区和输出缓冲区：在内存中开创的两个缓冲区输入进程和输出进程井治理程序15. SPOOLing 技术的特点： 提高 I/O 速度、将独占设备改造为共享设备、 实现虚拟设备功能16. 引入缓冲区的缘由：缓和CPU 与 I/O设备之间速度不匹配的冲突、削减对CPU 的中断频率、解决数据粒度不匹配的问题、提高CPU 和 I/O

18、 设备之间的并行性17. 磁盘调度算法先来先服务（ FCFS）：依据进程恳求拜访磁盘的先后次序进行调度最短寻道时间优先（ SSTF）：要拜访磁道与当前磁头距离最近 扫描（ SCAN）算法：电梯调度算法循环扫描（ CSCAN）算法：磁头单向移动NstepSCAN 算法：N 步扫描算法, 将恳求队列分为 N 个子队列, 对子队列实行 FCFS算法处理,在子队列内部采纳 SCAN 算法处理；FSCAN算法：NstepSCAN 算法的简化, 只有两个队列, 全部恳求组成一个队列,用 SCAN 算法处理,扫描期间新显现的恳求组成一个队列；文件治理1. 文件由记录构成,记录由数据项构成2. 最基本的文件操

19、作：创建文件、删除文件、读文件、写文件、设置文件读写位置3. 文件打开（ open ）：在用户和指定文件中建立一个连接4. 文件关闭（ close）：断开连接5. 从规律结构上按是否有结构可分为： 记录式文件（有结构文件）、流式文件（无结构文件）6. 从规律结构上按文件的组织方式可分为：次序文件、索引文件、索引次序文件7. 次序文件排列方式：串结构、次序结构8. 文件掌握块（ FCB）：文件名扩展名属性备用时间日期第一块号盘块数MS-DOS 文件掌握块有向无循环图 DAG 实现文件共享利用索引节点实现共享9.10.外存组织方式连续组织方式11. 利用符号链接实现文件共享12.13. 链接组织方

20、式隐式链接：显式链接闲暇表法14.序号第一闲暇盘块号闲暇盘块数1242933155415. 闲暇链表法：将全部闲暇盘区拉成一条闲暇链；依据构成链所用的基本元素不同,可以把链表分成两种形式：闲暇盘块链和闲暇盘区链16. 位示图法： 0 表示闲暇, 1 表示已安排12345678910111213141516110010110101101012101011101101101016成组链接法17.北京交通高校考试题小学问点总结1. 进程掌握块中包含的信息：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程掌握信息2. 操作系统治理的资源包括：处理机、储备器、 I/O 设备、文件（复习和程序）3. 目录文件内

21、容包括：文件名、拓展名、文件长度、物理地址、文件类型、文件说明、状态位（说明是否闲暇）4. 进程间低级通信方式： PV 操作（信号量机制）5. 进程间高级通信方式：共享通信、消息传递、管道通信6. 系统调用：操作系统为用户供应的一系列操作接口7. 库函数是操作系统供应应程序设计人员的编程接口8. 资源按序安排可以破坏死锁的循环等待条件9. 线程可共享进程的资源10. 进程同步最主要的目的是：使程序的执行具有可再现性11. 微内核的基本功能：进程（线程）治理、低级处理器治理、中断和陷入处理12. 设备独立性软件层应供应：缓冲机制13. 在储备治理中,采纳掩盖与交换技术的目的是：节约主存空间14.

22、 便利性和有效性是设计 OS 时最重要的两个目标；在过去很长一段时间内, 由于运算机系统特别昂贵,在有效性显得特殊重要；然而近十年来,随着硬 件越来越廉价,便利性显得特殊重要；15. 进程是系统进行资源安排和调度的基本单位16. 设置和实现了内核支持线程的系统中,处理机以线程为单位进行调度17. 操作系统治理的资源： CPU、打印机、数据、程序、处理机、储备器、I/O 设备、文件；18. 操作系统各层之间的关系是：外层依靠内层；19. 进程和程序的一个本质区分在于：前者可并发执行,后者不能并发执行扩展学问点总结1. 设备掌握器的基本功能： 接收和识别命令、 数据交换、标识和报告设备状态、地址识别、数据缓冲区、差错掌握2. 设备掌握器的组成：设备掌握器与处理机接口、设备掌握器与设备接口、I/O规律3. 系统调用表：指向实现各种系统调用的内核函数的函数指针组成的表4. 设备独立性软件层应供应：缓冲机制5. 页表的作用：实现从页号到物理块号的地址映射；