操作系統(tǒng)考試知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課程，臨近考試我們要怎么著手復(fù)習(xí)呢?下面由學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了操作系統(tǒng)考試知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，希望對(duì)大家有幫助。
操作系統(tǒng)考試知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一
第一章 概論
1. 操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
A. 能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用方便
B. 能使計(jì)算機(jī)高效的工作
2. 操作系統(tǒng)基本類型:批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)、網(wǎng)絡(luò)(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置的)、分布(多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的體術(shù)網(wǎng)絡(luò))、多機(jī)、嵌入式
批處理系統(tǒng)：批量化處理作業(yè)的系統(tǒng)。
1. 批處理單道系統(tǒng);
2. 批處理多道系統(tǒng)：
_行工作減少了處理器的空閑時(shí)間，提高了效率;
_業(yè)調(diào)度可以按一定的組合裝入主存儲(chǔ)器，充分利用系統(tǒng)資源;
_業(yè)過程中，不訪問低速設(shè)備，直接訪問高速磁盤，單位時(shí)間處理能力提高;
_業(yè)成批輸入，自動(dòng)選擇控制，減少人工和作業(yè)交接時(shí)間，提高系統(tǒng)吞吐率。
分時(shí)操作系統(tǒng)：準(zhǔn)許多個(gè)用戶同時(shí)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交互。多采用分時(shí)技術(shù)。
分時(shí)多道程序特點(diǎn)：同時(shí)性(多用戶)、獨(dú)立性(用戶服務(wù)各自獨(dú)立)、及時(shí)性 (三秒內(nèi)響應(yīng)用戶請(qǐng)求)、交互性(人機(jī)對(duì)話工作方式)
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：能及時(shí)處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收的外部信號(hào)并及時(shí)處理，在嚴(yán)格規(guī)定的時(shí)間 里處理結(jié)束，并反饋信號(hào)。
3. UNIX簡(jiǎn)介：交互式分時(shí)系統(tǒng)。UNIX Version 1 (AT&T-Bell) KT&DR 1969 PDP-7
4. 操作系統(tǒng)功能：處理器管理(處理器的調(diào)度);存儲(chǔ)管理(對(duì)主存管理);文件管理 (面向用戶實(shí)現(xiàn)按名存取，存儲(chǔ)、檢索、共享、保護(hù)、保密);設(shè)備管理(管理外圍 設(shè)備，分配、啟動(dòng)、故障處理);
操作系統(tǒng)的兩類接口：程序員級(jí)接口：用戶通過“系統(tǒng)調(diào)用”使用操作系統(tǒng)功能;操
作員級(jí)：用戶通過操作控制命令提出要求。
第二章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
A. 層次結(jié)構(gòu)：
硬件系統(tǒng)：CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出控制、輸入輸出設(shè)備
軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)軟件(與硬件結(jié)合最緊密);支撐軟件(支持其他軟件開發(fā)和維護(hù))應(yīng)用軟件(專用程序等)
B. 工作框架：先由引導(dǎo)程序引導(dǎo)
2. 硬件環(huán)境
A. CPU與外設(shè)并行工作:CPU按程序規(guī)定的順序執(zhí)行指令。
B. 存儲(chǔ)體系：
1. 寄存器:
1. 通用寄存器：操作數(shù)，指令結(jié)果;
2. 指令寄存器：從主存讀出的指令;
3.控制寄存器：程序狀態(tài)字寄存器、中斷字寄存器、基址寄存器、限長(zhǎng)寄存器
2. 主存儲(chǔ)器：“字節(jié)”為單位，幾個(gè)字節(jié)為“字”。32位四字、64位八字。被CPU 直接訪問，斷電易失。
3. 高速緩存：cache減少對(duì)主存訪問時(shí)間，加快程序執(zhí)行速度。
4. 輔助存儲(chǔ)器：磁盤磁帶等。
C. 保護(hù)措施：
1. 特權(quán)指令:不允許用戶程序直接使用的指令。
2. 非特權(quán)指令:特權(quán)指令以外的指令。
3. 管態(tài)和目態(tài):管態(tài)下可執(zhí)行所有機(jī)器指令。目態(tài)只能執(zhí)行非特權(quán)指令。
4. 存儲(chǔ)保護(hù)：(基址寄存器值<=訪問地址值<=基址寄存器值+限長(zhǎng)寄存器值)
3. 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
A. 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)：正確性、高效性、維護(hù)性、移植性。
B. 操作系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)：文件管、理設(shè)備管理、存儲(chǔ)管理、處理器管理、硬件
C. unix系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：內(nèi)核(a. 匯編語(yǔ)言文件、b. C語(yǔ)言文件、c. C語(yǔ)言全局變量文件)、外殼(shell解釋支持程序)
4. 操作系用與用戶接口：程序員級(jí)的(一組系統(tǒng)功能調(diào)用，為用戶程序提供服務(wù))、操作員級(jí)的(用于用戶提出作業(yè)控制要求)
A. 操作控制命令：操作系統(tǒng)提供的讓聯(lián)機(jī)用戶(操作員一級(jí))表示作業(yè)執(zhí)行步驟的手段。
B. 系統(tǒng)調(diào)用：操作系統(tǒng)提供的子程序可分為：
a. 文件操作類:打開文件、建立文件、讀文件、關(guān)閉文件、刪除文件。
b. 資源申請(qǐng)類：請(qǐng)求分配主存空、歸還主存空間、分配外圍設(shè)備、歸還外圍設(shè)備。
c. 控制類：
d. 信息維護(hù)類：如設(shè)置日期，文件屬性等。
5. UNIX的用戶接口：
Shell命令：UNIX提供的操作控制命令。
6. UNIX系統(tǒng)調(diào)用：
A. 常用系統(tǒng)調(diào)用：文件操作類、控制類、信號(hào)與時(shí)間類。
B. trap指令：系統(tǒng)調(diào)用指令，訪管指令。
C. 系統(tǒng)調(diào)用程序入口表
D. 系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)過程
第三章 處理器管理
1. 什么是多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)(多道系統(tǒng))：讓多個(gè)計(jì)算問題同時(shí)裝入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并行執(zhí)行的系統(tǒng)。(設(shè)計(jì)時(shí)注意a. 存儲(chǔ)保護(hù);b. 程序浮動(dòng)(內(nèi)存中浮動(dòng));c. 資源分配和調(diào)度;)
2. 為什么采用多道程序設(shè)計(jì)：
A. 程序的順序執(zhí)行(任何時(shí)間只有一個(gè)作業(yè)執(zhí)行、使用設(shè)備);
B. 程序的并行執(zhí)行(發(fā)揮CPU與外設(shè)并行工作能力，使CPU處理效率有所提高);
C. 多道并行執(zhí)行(提高CPU利用率、充分利用外設(shè)資源、發(fā)揮了CPU與外設(shè)、外設(shè) 與外設(shè)的并行工作能力)。
3. 多道程序設(shè)計(jì)注意的問題：a. 可能延長(zhǎng)程序的執(zhí)行時(shí)間;b. 并行工作道數(shù)與系統(tǒng)效率不成 正比。(主存空間限制裝入作業(yè)量、外圍設(shè)備量、多道程序使用統(tǒng)一資源沖突)
4. 進(jìn)程的定義：把一個(gè)程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行稱為一個(gè)進(jìn)程(Process)
5. 為什么要引入進(jìn)程：a. 提高資源利用率(通過使用同步從而提高資源利用率);b. 正確描述程序的執(zhí)行情況。(系統(tǒng)進(jìn)程、用戶進(jìn)程)
6. 進(jìn)程的屬性：動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、異步性:
A. 進(jìn)程的動(dòng)態(tài)性;
B. 多個(gè)不同的進(jìn)程可以包含不同的程序
可再入程序：能被多個(gè)用戶同時(shí)調(diào)用的程序
C. 進(jìn)程可以并發(fā);
D. 進(jìn)程三種基本狀態(tài)。等待態(tài)、就緒態(tài)(等待系統(tǒng)分配資源)、運(yùn)行態(tài)(占用CPU)。
運(yùn)行→等待→就緒→運(yùn)行→就緒
7. 進(jìn)程控制塊(PCB)：組成：
A. 標(biāo)識(shí)信息：每個(gè)進(jìn)程有唯一標(biāo)示符，用以標(biāo)示進(jìn)程存在和區(qū)分各進(jìn)程;
B. 說明信息：說明本進(jìn)程的情況，其中“進(jìn)程狀態(tài)”(運(yùn)行、就緒、等待);
C. 現(xiàn)場(chǎng)信息：進(jìn)程離開CPU時(shí)，用以保留與CPU有關(guān)的各種現(xiàn)場(chǎng)信息，以便恢復(fù);
D. 管理信息：對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理和調(diào)度。
8. 進(jìn)程的創(chuàng)建和撤銷：
A. 進(jìn)程創(chuàng)建：系統(tǒng)為程序分配工作區(qū)和建立進(jìn)程控制塊
B. 進(jìn)程完成后，回收工作區(qū)和撤銷進(jìn)程控制塊.
原語(yǔ)：創(chuàng)建原語(yǔ)、撤銷原語(yǔ)、阻塞原語(yǔ)、喚醒原語(yǔ)、
9. 進(jìn)程隊(duì)列：就緒隊(duì)列、等待隊(duì)列。
隊(duì)列管理：管理出隊(duì)入隊(duì). (隊(duì)首進(jìn)程出隊(duì)、非隊(duì)首或隊(duì)尾進(jìn)程出隊(duì)、隊(duì)尾進(jìn)程出隊(duì))
10. unix的進(jìn)程特點(diǎn):用戶態(tài)、核心態(tài)有不同的權(quán)利
11. unix的進(jìn)程的組成：進(jìn)程控制塊、正文段、數(shù)據(jù)段。
A. 進(jìn)程控制塊：進(jìn)程基本控制塊(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為proc結(jié)構(gòu))：標(biāo)示、進(jìn)程常駐內(nèi)存、進(jìn)程調(diào)度以及其他信息;進(jìn)程擴(kuò)充控制塊(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為user結(jié)構(gòu))：
B. 正文段：UNIX中可供多個(gè)進(jìn)程共享的程序
C. 數(shù)據(jù)段：包括進(jìn)程執(zhí)行的非共享程序和程序執(zhí)行時(shí)用到的數(shù)據(jù)。由用戶棧(用戶態(tài))、用戶數(shù)據(jù)區(qū)(存放進(jìn)程執(zhí)行中的非共享程序和用戶數(shù)據(jù))、系統(tǒng)工作區(qū)(分核心棧(核心態(tài))、user區(qū)，用于函數(shù)調(diào)用參數(shù)傳遞‘現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、存放返回地址和局部變量)組成
12. UNIx的進(jìn)程的狀態(tài)：任何進(jìn)程都有生命周期。
A. 運(yùn)行狀態(tài)：占用CPU
B. 就緒狀態(tài)：從CPU出來，等待下一次分配
C. 睡眠狀態(tài)：進(jìn)程等待某事件，讓出CPU時(shí)
D. 僵死狀態(tài)：進(jìn)程消亡時(shí)的暫時(shí)狀態(tài)
13. UNIx的進(jìn)程的創(chuàng)建和終止
A. UNIx的進(jìn)程樹，第一建立0號(hào)進(jìn)程(或稱交換進(jìn)程，始終核心態(tài))，0→1(初始化進(jìn)程)，1→login→shell(shell為用戶的第一個(gè)進(jìn)程)
B. 進(jìn)程的創(chuàng)建：其他進(jìn)程由fork創(chuàng)建形成父子進(jìn)程
C. 進(jìn)程的終止：子進(jìn)程調(diào)用exec請(qǐng)求終止自己，并釋放父進(jìn)程，僵死狀態(tài)后，由父進(jìn)程作善后處理。
14. 進(jìn)程的換進(jìn)換出：進(jìn)程在主存與磁盤之間的轉(zhuǎn)換(由0號(hào)進(jìn)程來做)
15. 進(jìn)程的睡眠與喚醒：sleep 和 wakeup
16. 中斷和中斷類型：
A. 中斷：一個(gè)進(jìn)程占用CPU時(shí)，由于自身或外界原因使運(yùn)行被打斷，讓操作系統(tǒng)處理所出現(xiàn)的事件，適當(dāng)時(shí)再回復(fù)進(jìn)程的運(yùn)行。
B. 中斷類型：
1. 強(qiáng)迫性中斷(隨機(jī)發(fā)生，不可預(yù)知):硬件故障中斷、出現(xiàn)性中斷事件、外部中斷事件、駛?cè)胼敵鲋袛嗍录?/p>
2. 自愿性中斷(訪管中斷)：請(qǐng)求系統(tǒng)調(diào)用引起的中斷，斷點(diǎn)是確定的。
17. 中斷響應(yīng)：CPU沒執(zhí)行完一條指令，硬件的中斷裝置立即檢查有無中斷事件發(fā)生。若有，則暫?，F(xiàn)行進(jìn)程的執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用CPU。
中斷裝置主要做三件事：1檢查是否有中斷;2有則暫?，F(xiàn)行進(jìn)程，保存中斷點(diǎn)以便恢復(fù)執(zhí)行;3啟動(dòng)中斷程序
怎么完成三件事：a. 中斷字寄存器(0無或1有)
b. 程序狀態(tài)字(PSW)和其寄存器：指令地址(下一條)、條件碼(指令執(zhí)行結(jié)果特征)、管目態(tài))
c. 中斷響應(yīng)：當(dāng)前PSW(占用CPU的)，新PSW(中斷程序的，中 斷地址入口)、舊PSW(保護(hù)好的被中斷的PSW)
18. 中斷事件的處理：保護(hù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)信息、分析中斷原因、處理發(fā)生的中斷事件
19. 中斷優(yōu)先級(jí)和中斷屏蔽位：中斷處理程序只屏蔽比自己級(jí)別低的中斷事件。
中斷碼：保存程序執(zhí)行時(shí)當(dāng)前發(fā)生的中斷事件
中斷屏蔽位：指出程序執(zhí)行中發(fā)生中斷事件時(shí)，要不要響應(yīng)出現(xiàn)的中斷事件。
20. unix中斷處理：. . . . . .
21. 處理器調(diào)度：擔(dān)負(fù)對(duì)處理器的分配工作，決定誰(shuí)能先占用CPU，一次能占用CPU的時(shí)間
22. 處理器的兩級(jí)調(diào)度：
批處理作業(yè)：采用批處理操作系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)控制下的作業(yè)。
輸入井：磁盤上用來存放作業(yè)信息的專用區(qū)。
后備作業(yè)：輸入井中等待處理的作業(yè)。
作業(yè)調(diào)度：從輸入井中選取后備作業(yè)裝入主存的工作。
進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程中選取一個(gè)進(jìn)程占用處理器的工作。
終端作業(yè)：在分時(shí)操作系統(tǒng)下的作業(yè)。
23. 批處理作業(yè)調(diào)度算法：公平性、平衡資源使用、極大流量。
周轉(zhuǎn)時(shí)間：進(jìn)入輸入井的時(shí)間減去計(jì)算結(jié)果的時(shí)間
A. 先來先服務(wù)算法：既有一定的公平性，易實(shí)現(xiàn)，可能是計(jì)算時(shí)間段的作業(yè)長(zhǎng)時(shí)間等待， 周轉(zhuǎn)時(shí)間變長(zhǎng)，降低了系統(tǒng)的吞吐能力。
B. 計(jì)算時(shí)間短的作業(yè)優(yōu)先算法：降低作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了系統(tǒng)的吞吐能力;
C. 響應(yīng)比高者優(yōu)先：響應(yīng)比=等待時(shí)間/計(jì)算時(shí)間;
D. 優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法：
E. 均衡調(diào)度算法.
24. 進(jìn)程調(diào)度算法：
進(jìn)程切換：一個(gè)進(jìn)程如昂出CPU由另一個(gè)進(jìn)程占用CPU的過程
哪些情況引起進(jìn)程切換：
A. 一個(gè)進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)變等待狀態(tài)
B. 一個(gè)進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)變成就緒狀態(tài)
C. 一個(gè)進(jìn)程從等待狀態(tài)變成就緒狀態(tài)
D. 一個(gè)進(jìn)程完成工作后被撤銷
1. 先來先服務(wù)調(diào)度算法
2. 最高優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法
3. 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法：時(shí)間片是指允許進(jìn)程一次占用CPU最長(zhǎng)的時(shí)間。
4. 分級(jí)調(diào)度算法
25. UNIX系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度算法
A. 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先權(quán)(沒個(gè)進(jìn)程都有，隨執(zhí)行情況變化，優(yōu)先數(shù)越小，優(yōu)先權(quán)越高)
B. 進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)：UNIX由優(yōu)先數(shù)決定優(yōu)先權(quán)
UNIX確定優(yōu)先權(quán)原則如下：
1. 進(jìn)入核心態(tài)運(yùn)行的進(jìn)程優(yōu)先權(quán)高于在用戶態(tài)的進(jìn)程優(yōu)先權(quán);
2. 時(shí)間片用完被剝奪CPU使用權(quán)，應(yīng)降低該進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)，以使其他進(jìn)程有機(jī)會(huì)使用CPU;
3. 對(duì)與睡眠的進(jìn)程，系統(tǒng)將按照他們等待時(shí)間的輕重急緩程度賦予他們不同的優(yōu)先權(quán);
4. 應(yīng)相應(yīng)降低累計(jì)使用CPU時(shí)間較長(zhǎng)的進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)，以減少這些進(jìn)程占用CPU的機(jī)會(huì)
C. 進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)：設(shè)置法(即將進(jìn)入睡眠的進(jìn)程)、計(jì)算法(當(dāng)進(jìn)程轉(zhuǎn)入用戶態(tài)時(shí))
1. 設(shè)置優(yōu)先數(shù)：進(jìn)程進(jìn)入睡眠時(shí)，系統(tǒng)按睡眠原因設(shè)置優(yōu)先數(shù)。
2. 計(jì)算優(yōu)先數(shù)：UNIX采用計(jì)算方法動(dòng)態(tài)改變進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)。
D. 進(jìn)程調(diào)度程序swtch：進(jìn)程調(diào)度工作由swtch完成。
1. 哪些情況要啟動(dòng)swtch程序重新選擇一個(gè)進(jìn)程占用CPU?
_程完成預(yù)定的工作終止;
_程因等待某事件而進(jìn)入睡眠狀態(tài);
_程用完了一個(gè)規(guī)定的時(shí)間片;對(duì)復(fù)活島的異常情況處理結(jié)束后;
2. 進(jìn)程調(diào)度程序swthc的主要任務(wù)：在主存就緒的進(jìn)程中，選擇一個(gè)優(yōu)先數(shù)最小的進(jìn)程;為被選中的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)信息。
第四章 存儲(chǔ)管理
1. 信息的二級(jí)存儲(chǔ)：
由于CPU只能直接訪問只存儲(chǔ)器，所以進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，必須把他的程序和數(shù)據(jù)放到主存儲(chǔ)器中。由于程序占用主存空間越來越大，所以采用二級(jí)存儲(chǔ)輔助存儲(chǔ)器。
2. 存儲(chǔ)管理功能：
對(duì)主存空間的用戶區(qū)進(jìn)行管理，目的盡可能的方便用戶和提高主存空間使用率。主存儲(chǔ)器的空間分為：系統(tǒng)區(qū)(存放操作系統(tǒng)與硬件接口信息、系統(tǒng)管理信息、程序、標(biāo)準(zhǔn)子程序)和用戶區(qū)。(存放用戶的程序和數(shù)據(jù))
3. 存儲(chǔ)器管理的功能如下：
A. 主存空間的分配與回收：系統(tǒng)建立“主存空間分配表”記錄使用狀況
空閑區(qū)(自由區(qū))：尚未占用的空間
B. 實(shí)現(xiàn)地址的轉(zhuǎn)換：由于用戶程序使用的是相對(duì)地址(邏輯地址)，CPU執(zhí)行程序時(shí)按主存的絕對(duì)地址(物理地址)訪問主存，所以存儲(chǔ)器必須配合硬件進(jìn)行地址的轉(zhuǎn)換工作。
C. 主存空間的共享與保護(hù)：為防止各個(gè)作業(yè)相互干擾和保護(hù)各個(gè)區(qū)域的信息不被破壞，必須實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)。
保護(hù)措施措施：
1. 程序執(zhí)行時(shí)，若訪問屬于自己的主存區(qū)域中的信息，則允許讀寫;
2. 對(duì)共享區(qū)域中的信息只許讀，不許寫;
3. 程序執(zhí)行時(shí)不允許訪問分配給其他程序的主存空間，對(duì)非所屬空間不許讀和寫。
D. 主存空間的擴(kuò)充：允許程序中的相對(duì)地址空間大于主存的絕對(duì)地址空間，虛擬主存。
4. 重定位(地址轉(zhuǎn)換)：
把相對(duì)地址轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址的工作，分為靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位。
相對(duì)地址：用戶程序中使用的地址
邏輯地址空間：與相對(duì)地址對(duì)用的存儲(chǔ)空間
絕對(duì)地址：主存空間的地址編號(hào)
物理空間地址：與絕對(duì)地址對(duì)應(yīng)的主存空間地址
A. 靜態(tài)重定位：在裝入一個(gè)作業(yè)時(shí)，把作業(yè)中的指令地址和數(shù)據(jù)地址全部轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地 址，轉(zhuǎn)換工作在作業(yè)執(zhí)行前一次完成，執(zhí)行過程中無需就緒轉(zhuǎn)換的工作方式。
B. 動(dòng)態(tài)重定位：在作業(yè)執(zhí)行過程中，由硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，CPU 沒執(zhí)行一條指令時(shí)要把相對(duì)地址與基址寄存器中的值相加就可得到絕對(duì)地址的工作方 式。它是由軟件和硬件相互配合來實(shí)現(xiàn)的。
C. 程序浮動(dòng)(限動(dòng)態(tài)重定位系統(tǒng))：改變程序存放區(qū)域的作業(yè)仍能正確的執(zhí)行。
5. 單用戶連續(xù)存儲(chǔ)(采用靜態(tài)重定位)：
一種最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)管理方式。任何時(shí)刻主存儲(chǔ)器中最多只有一個(gè)作業(yè)，適合單道程序的系統(tǒng)。
缺點(diǎn)：
A. 作業(yè)執(zhí)行中出現(xiàn)了某個(gè)等待事件時(shí)，處理器就空閑了，不能利用。
B. 一個(gè)作業(yè)獨(dú)占主存空間，當(dāng)有空閑區(qū)域時(shí)，不能被利用，降低主存空間的利用率。
C. 外圍設(shè)備不能被充分利用
6. 覆蓋技術(shù)：
采用覆蓋技術(shù)時(shí)，要求用戶把作業(yè)如何分段，作業(yè)可覆蓋情況寫成一個(gè)覆蓋描述文件隨同作業(yè)交給系統(tǒng)。操作系統(tǒng)按覆蓋說明來控制割斷的覆蓋。
駐留區(qū)：程序主段所占的主存空間。
7. 對(duì)換技術(shù)：當(dāng)執(zhí)行中出現(xiàn)等待時(shí)間或用完一個(gè)時(shí)間片時(shí)，把該作業(yè)從主存儲(chǔ)器換出，再把由調(diào)度程序選中的另一作業(yè)換出到主存儲(chǔ)器。
8. 固定分區(qū)存儲(chǔ)管理：
A. 基本原理：把主存儲(chǔ)器中可分配的用戶區(qū)域預(yù)先劃分成若干個(gè)連續(xù)的區(qū)域，每個(gè)連續(xù)區(qū)稱為一個(gè)分區(qū)。一個(gè)分區(qū)最多裝入一個(gè)作業(yè)，多分區(qū)下，可以裝入多個(gè)作業(yè)。適用于多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)。由界限寄存器限制作業(yè)只能在所占分區(qū)運(yùn)行。
B. 主存空間的分配與回收：設(shè)置“分區(qū)分配表”說明分區(qū)使用情況，0空閑1不空閑
C. 地址轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)保護(hù)：由于作業(yè)只在預(yù)先劃定好的分區(qū)執(zhí)行，可采用靜態(tài)重定位。
絕對(duì)地址=相對(duì)地址+分區(qū)下限地址
下限地址<=絕對(duì)地址<=上限地址
10. 可變分區(qū)存儲(chǔ)管理：
先判斷可否裝入作業(yè)，可以就按作業(yè)需求劃分一個(gè)分區(qū)分配給空間
分區(qū)數(shù)由裝入作業(yè)數(shù)決定。
A. 主存空間的分配與回收：
分區(qū)的劃分：分區(qū)大小按作業(yè)的實(shí)際需求量來決定，克服固定分區(qū)空間不能充分利用的缺陷;
1. 主存空間的分配算法分：分區(qū)分配表法，“已分配區(qū)”、“空閑區(qū)表”
最先適應(yīng)算法：第一個(gè)能滿足作業(yè)要求的空閑區(qū)，多余的為空。易產(chǎn)生小碎片。
最優(yōu)適應(yīng)算法：挑選一個(gè)能滿足作業(yè)最小的空閑區(qū)。易留下小空閑區(qū)。
最壞適應(yīng)算法：總選最大的空閑區(qū)分割一部分給作業(yè)。
2. 貯存空間的回收算法
歸還空閑區(qū)的幾種情況：
_還區(qū)有下鄰空閑區(qū);
_還區(qū)上鄰鄰空閑區(qū);
_還區(qū)既有上鄰閑區(qū)又有下鄰空閑區(qū);
_還區(qū)既無上鄰閑區(qū)又有下鄰空閑區(qū)。
B. 地址轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)保護(hù)：
基址寄存器<=絕對(duì)地址<=限長(zhǎng)寄存器內(nèi)容
C. 移動(dòng)技術(shù)：
1. 移動(dòng)：把作業(yè)從一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域的工作。
2. 目的：集中分散的空閑區(qū)、便于動(dòng)態(tài)的擴(kuò)充主存
3. 注意問題：移動(dòng)會(huì)增加系統(tǒng)開銷、移動(dòng)是有條件的(等待結(jié)果的程序不能動(dòng))
11. 頁(yè)式存儲(chǔ)管理：即可充分利用主存空間，又可減少移動(dòng)所花的系統(tǒng)開銷。
A. 頁(yè)式存儲(chǔ)管理原理：把主存分為大小相等的許多區(qū)，每個(gè)區(qū)為一塊。
1. 相對(duì)地址=頁(yè)號(hào)+頁(yè)內(nèi)地址
2. 需解決的問題：一是怎么知道主存儲(chǔ)器哪些塊已被占用，二是保證作業(yè)
分散后如何正確執(zhí)行。
B. 頁(yè)式主存空間分配與回收：采用“位示圖”法，0空和1非空。
塊號(hào)=字號(hào)_長(zhǎng)+位號(hào)
字號(hào)=塊號(hào)除以字長(zhǎng)后商的整數(shù)部分。
位號(hào)=塊號(hào)mod字長(zhǎng)(取余數(shù))
C. 頁(yè)表和地址轉(zhuǎn)換：
1. 頁(yè)表：頁(yè)表指出相對(duì)地址中頁(yè)號(hào)與主存塊號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
2. 地址轉(zhuǎn)換：頁(yè)式采用動(dòng)態(tài)重定位的方式裝入作業(yè)，作業(yè)執(zhí)行時(shí)由硬件的地址轉(zhuǎn) 換機(jī)構(gòu)來完成地址轉(zhuǎn)換工作。
絕對(duì)地址=塊號(hào)_長(zhǎng)+頁(yè)內(nèi)地址號(hào)
3. 快表：存放在高速緩沖存儲(chǔ)器中的部分頁(yè)表稱之為塊表。
存取平均時(shí)間：=快表命中率_內(nèi)存訪問時(shí)間+高速緩沖器訪問時(shí)間)+內(nèi)存 訪問時(shí)間+內(nèi)存訪問時(shí)間)_命中率。
4. 相關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)器：存放快表的高速緩沖存儲(chǔ)器。
12. 虛擬存儲(chǔ)管理
A. 什么是虛擬存儲(chǔ)器(虛存)：
能裝入作業(yè)的部分信息就可以開始執(zhí)行，那么當(dāng)主存空間小于作業(yè)需求量時(shí)，系統(tǒng)就可以裝入作業(yè)，進(jìn)而允許邏輯地址空間大于實(shí)際主存空間。
虛擬存儲(chǔ)器好處：
1. 使主存空間充分被利用;
2. 從用戶角度看，主存好像變大了。
B. 虛擬存儲(chǔ)管理工作原理：
把作業(yè)信息保留在磁盤上，當(dāng)要裝入是，只將其中一部分先裝入主存，作業(yè)執(zhí)行過程中，如果訪問信息不在主存中，則再設(shè)法把信息裝入主存。
C. 頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器怎么實(shí)現(xiàn)
1. 實(shí)現(xiàn)原理：將作業(yè)全部信息作為副本存放在磁盤上，作業(yè)調(diào)度選中一個(gè)作業(yè)時(shí)至少把作業(yè)的第一頁(yè)信息裝入主存儲(chǔ)器，執(zhí)行過程中若訪問的不在主存，再裝入。對(duì)頁(yè)表的改造，指出以裝入頁(yè)和未裝入頁(yè)。0(缺頁(yè))和1(以裝入)。
2. 頁(yè)面調(diào)度：指采用某種算法選擇一頁(yè)暫時(shí)調(diào)出，存放到磁盤，讓出主存空間，用來存放當(dāng)前要使用的頁(yè)。同一頁(yè)調(diào)出調(diào)進(jìn)為抖動(dòng)。
最佳調(diào)度算法(OPT)：調(diào)出以后不再訪問的頁(yè)或距前最長(zhǎng)時(shí)間后訪問的頁(yè)。實(shí)現(xiàn)有難度，被用作其他算法的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
先進(jìn)先出調(diào)度算法(FIFO)：調(diào)出最先裝入主存的一頁(yè)，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。
最近最久未使用調(diào)度算法(LUR)：調(diào)出最久未使用的頁(yè)。
3. 卻頁(yè)中斷率：卻頁(yè)中斷率=缺頁(yè)數(shù)/訪問頁(yè)的總數(shù)
影響缺頁(yè)中斷率的因素：分配給作業(yè)的主存塊數(shù)(越多越好)、頁(yè)面大小(越大越好)、程序的編程方法。
D. 多級(jí)頁(yè)表：windows2000 采用二級(jí)頁(yè)表
13. UNIX的頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理
A. UNIX的虛擬地址結(jié)構(gòu)：把編程時(shí)用的地址稱為虛擬地址。
B. UNIX的頁(yè)表和地址轉(zhuǎn)換：......
C. UNIX的頁(yè)面調(diào)度：2號(hào)進(jìn)程是頁(yè)面守護(hù)進(jìn)程。
第五章 文件管理
1. 文件管理(文件系統(tǒng))：操作系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行管理的功能。
主要功能：管理用戶信息存儲(chǔ)、檢索、跟新、共享、保護(hù)，為用戶提供“按名存儲(chǔ)”
2. 文件和文件系統(tǒng)：
A. 文件：邏輯上具有完整意義的信息集合。
文件名：文件的一個(gè)名字標(biāo)示。
文件的分類：
1. 按用途分類:系統(tǒng)文件、庫(kù)文件、用戶文件;
2. 按保護(hù)級(jí)別分類：執(zhí)行文件、只讀文件、讀寫文件;
3. 按信息流分類：輸入文件、輸出文件、輸入輸出文件;
4. 按存放時(shí)間分類：臨時(shí)文件、永久文件、檔案文件;
5. 按設(shè)備類型分類：磁帶文件、磁盤文件、卡片文件、打印文件;
6. 按文件組織結(jié)構(gòu)分類：順序文件、鏈?zhǔn)轿募?、索引文件?/p>
B. 文件系統(tǒng)的組成：文件系統(tǒng)對(duì)文件統(tǒng)一管理，目的方便用戶且保證文件安全可靠。
文件系統(tǒng)組成：
1. 文件目錄：文件目錄是實(shí)現(xiàn)按名存取的一種手段。
2. 文件的組織：用戶按信息的使用和處理的方式來組織文件。
3. 文件存儲(chǔ)空間管理：文件存到存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，須記住存儲(chǔ)空間被占用還是空閑。
4. 文件操作:是指為保證文件系統(tǒng)能正確存儲(chǔ)和檢索文件，系統(tǒng)規(guī)定了在一個(gè)文件上可執(zhí)行的操作。
5. 文件的安全措施:
3. 文件的存儲(chǔ)介質(zhì)：可以記錄信息的東西。
存儲(chǔ)設(shè)備：可以安裝存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備。
卷：指存儲(chǔ)介質(zhì)的物理單位。
塊(物理記錄)：指存儲(chǔ)介質(zhì)上可以連續(xù)存儲(chǔ)信息的一個(gè)區(qū)域。
磁頭號(hào)(從0開始)：讀寫磁頭從上到下的各個(gè)盤面上磁頭的編號(hào)。
柱面號(hào)(從0開始)：盤面上磁道的編號(hào)。
扇區(qū)號(hào)(從0開始)：沿磁盤旋轉(zhuǎn)方向給各個(gè)扇區(qū)的編號(hào);
4. 文件的存取方式：順序存取、隨機(jī)存取。采用哪種方式與文件使用方式和存儲(chǔ)介質(zhì)有關(guān)。
5. 文件目錄：文件目錄是用于檢索文件，是文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)按名存取的重要手段。
A. 文件目錄項(xiàng)包括：1. 有關(guān)文件存取的控制信息;2. 有關(guān)文件的結(jié)構(gòu)信息;3. 有關(guān)文件的管理信息。文件目錄的組織和管理應(yīng)便于檢索和防止沖突。
B. 一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)：最簡(jiǎn)單的文件目錄，所有文件不能重名。
C. 二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)：1. 用戶文件目錄：為每個(gè)用戶置一張目錄表用戶文件目錄;2. 主文件目錄：一張總的目錄表來登記各個(gè)用戶的目錄存放地址。
D. 樹形目錄結(jié)構(gòu)：
樹形目錄結(jié)構(gòu)(多機(jī)目錄結(jié)構(gòu))：是指文件系統(tǒng)準(zhǔn)許用戶為自己的不同類型的文件建立子目錄，再把子目錄登記在用戶文件目錄中，又可把子目錄中的文件細(xì)分后建立再下一級(jí)目錄。這要就形成了多級(jí)目錄。
根目錄：主文件目錄是樹根。
絕對(duì)路徑：根目錄到訪問目錄
相對(duì)路徑：當(dāng)前目錄到訪問目錄
樹形目錄的優(yōu)點(diǎn)：1. 解決了重名問題;2. 有利于文件分類;3. 提高了檢索文件的速度;4. 能進(jìn)行存取權(quán)限的控制。
E. 文件目錄的管理：
目錄文件：由文件目錄組成的文件。
6. 文件的組織：是指文件的結(jié)構(gòu)方式。文件系統(tǒng)在兩者間轉(zhuǎn)換。
A. 文件的兩種結(jié)構(gòu)：
文件的邏輯結(jié)構(gòu)：用戶把能觀察到的且可以處理的信息根據(jù)使用要求結(jié)構(gòu)造成的文件。獨(dú)立與物理環(huán)境。
文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：是指在存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件構(gòu)造方式。
B. 文件的邏輯結(jié)構(gòu)：
邏輯文件：是指用戶組織的文件。
1. 流式文件：是指用戶文件中的信息不再劃分可獨(dú)立單位，整個(gè)文件由一次的一串信息組成。
2. 記錄式文件：指用戶對(duì)文件中的信息按邏輯上獨(dú)立的含義再劃分信息單位，一個(gè)邏輯文件由若干個(gè)邏輯記錄組成的的文件。
邏輯記錄(記錄)：記錄式文件的信息單位。
邏輯記錄號(hào):記錄式文件中邏輯記錄的一次編號(hào)。
主鍵：唯一能標(biāo)示某個(gè)記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)。
次鍵：除了主鍵以外的其他數(shù)據(jù)項(xiàng)。
C. 文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：
1. 物理文件：存放到存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件。
2. 磁帶文件的組織：由都文件頭標(biāo)、文件信息和文件尾標(biāo)組成。順序文件
3. 磁盤文件組織：順序結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)。
順序結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：磁盤存儲(chǔ)空間利用率不高;對(duì)輸出文件很難估計(jì)需多少磁盤塊;影響文件的擴(kuò)展。
克服缺點(diǎn)措施：存儲(chǔ)一個(gè)文件時(shí)先分配若干連續(xù)的塊，順序的存儲(chǔ)到這些塊中;把文件劃分成幾個(gè)能獨(dú)立存儲(chǔ)的子文件。
鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)：鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的文件為鏈?zhǔn)轿募址Q串聯(lián)文件。
鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)文件注意：在插入或刪除一個(gè)記錄時(shí)，若某塊中的指針需要修改，應(yīng)先讀入改塊到主存，再修改指針，然后寫回原地址;每個(gè)磁盤塊既要存放文件信息，又要存放管理指針，這樣增加了文件占用的塊數(shù);讀寫磁盤文件以塊為單位;錯(cuò)誤的的指針可能指向其他文件，導(dǎo)致混論(通過雙指針和磁盤塊中加入文件名解決)
索引結(jié)構(gòu)：索引文件的結(jié)構(gòu)方式。
索引文件按的好處：方便文件的擴(kuò)充;插入記錄;刪除記錄
4. 存儲(chǔ)方式與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：
順序存取的文件，文件系統(tǒng)可組織為順序文件或鏈?zhǔn)轿募?
隨機(jī)存儲(chǔ)的文件，文件系統(tǒng)可組織為索引文件。
D. 記錄的成組與分解：
記錄的成組：把多個(gè)邏輯記錄合成一組存入一個(gè)塊中的工作。
塊因子：每塊中邏輯記錄的個(gè)數(shù)。
記錄的分解：從一組記錄中把一個(gè)記錄分出來的操作。
7. 磁盤存儲(chǔ)空間管理：
A. 位示圖法：
1. 確定空閑塊位置：
塊號(hào)=字號(hào)_數(shù)+位號(hào)
柱面號(hào)=塊號(hào)/柱面上的塊數(shù)
操作系統(tǒng)考試知識(shí)點(diǎn)總結(jié)二
第一章：操作系統(tǒng)引論
1.操作系統(tǒng)的定義，何為操作系統(tǒng)
2.操作系統(tǒng)的主要功能，以及各個(gè)類型
3.操作系統(tǒng)的發(fā)展過程
第二章：進(jìn)程管理
1.程序順序執(zhí)行的特征(順序性，封閉性，可再現(xiàn)性)
2.進(jìn)程的定義以及特征
3.進(jìn)程各個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化(就緒，等待，運(yùn)行)
4.進(jìn)程控制塊中的信息(PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識(shí))
5.原語(yǔ)的概念(不可中斷的操作)
6.引起進(jìn)程創(chuàng)建的原因(用戶登入，作業(yè)調(diào)度，提供服務(wù)，應(yīng)用請(qǐng)求)
7.進(jìn)程的創(chuàng)建(申請(qǐng)空白PCB，為新進(jìn)程分配資源，初始化進(jìn)程控制塊，將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列)
8.進(jìn)程同步問題(相當(dāng)重要的一塊，必考)
9.臨界資源，臨界區(qū)的概念
10.同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則：空閑讓進(jìn)，忙則等待，讓權(quán)等待，有限等待
11.經(jīng)典的同步問題要求掌握理解應(yīng)用
12.為什么要引入進(jìn)程通信?(信號(hào)量機(jī)制效率低，通信對(duì)用戶不透明)
13.進(jìn)程通信的類型(共享存儲(chǔ)系統(tǒng)，消息傳遞系統(tǒng)，管道通信)
第三章：處理機(jī)調(diào)度與死鎖
1.處理機(jī)調(diào)度的3大層次(作業(yè)調(diào)度(高級(jí)調(diào)度)，中級(jí)調(diào)度，進(jìn)程調(diào)度(低級(jí)調(diào)度))
2.選擇調(diào)度算法的原則和方法
3.各個(gè)調(diào)度算法(必考)
4.死鎖(DeadLock)的定義形成的原因
5.產(chǎn)生死鎖的必要條件(互斥條件，請(qǐng)求和等待條件，不剝奪條件，環(huán)路等待條件)
6.處理死鎖的基本方法：1.預(yù)防死鎖(即破壞死鎖的必要條件)2.避免死鎖(銀行家算法)
3.檢測(cè)死鎖 4.解除死鎖
7.銀行家算法(必考)
8.死鎖的解除(剝奪資源，撤銷進(jìn)程)
第四章：存儲(chǔ)管理
1.存儲(chǔ)器分層次的原因(CPU--主存--輔存)
2.內(nèi)存的連續(xù)分配方式(單一連續(xù)分配方式，固定分區(qū)分配方式，動(dòng)態(tài)分區(qū)分配方式)
3.分配的一些常用算法(主要掌握FIRST-FIT，BEST-FIST，WORST-FIT)
4.內(nèi)存的回收(4種情況)
5.動(dòng)態(tài)重定位的實(shí)現(xiàn)(硬件支持：重定位寄存器)
6.分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式(地址如何轉(zhuǎn)換，以及相關(guān)的計(jì)算)
7.分段存儲(chǔ)管理方式(同上)
8.分頁(yè)和分段的區(qū)別
9.虛擬存儲(chǔ)器的概念，實(shí)現(xiàn)方法(分頁(yè)請(qǐng)求系統(tǒng)，分段請(qǐng)求系統(tǒng))
10.存儲(chǔ)器的特征(多次性，對(duì)換性，虛擬性)
11.請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理的各個(gè)字段的區(qū)別以及含義
12.頁(yè)面置換算法(Optimal，LRU，F(xiàn)IFO)