計算機(jī)操作系統(tǒng)知識點(diǎn)總結(jié)
計算機(jī)操作系統(tǒng)考試是讓很多同學(xué)都覺得頭疼的事情,我們要怎么復(fù)習(xí)呢?下面由學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理了計算機(jī)操作系統(tǒng)的知識點(diǎn)總結(jié),希望對大家有幫助!
計算機(jī)操作系統(tǒng)知識點(diǎn)總結(jié):第一章
1、操作系統(tǒng)的定義、目標(biāo)、作用
操作系統(tǒng)是配置在計算機(jī)硬件上的第一層軟件,是對硬件系統(tǒng)的首次擴(kuò)充。 設(shè)計現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是:方便性,有效性,可擴(kuò)充性和開放性.
OS的作用可表現(xiàn)為:
a. OS作為用戶與計算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口;(一般用戶的觀點(diǎn))
b. OS作為計算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者;(資源管理的觀點(diǎn))
c. OS實現(xiàn)了對計算機(jī)資源的抽象.
2、脫機(jī)輸入輸出方式和SPOOLing系統(tǒng)(假脫機(jī)或聯(lián)機(jī)輸入輸出方式)的聯(lián)系和區(qū)別
脫機(jī)輸入輸出技術(shù)(Off-Line I/O)是為了解決人機(jī)矛盾及CPU的高速性和I/O設(shè)備低速性間的矛盾而提出的.它減少了CPU的空閑等待時間,提高了I/O速度.
由于程序和數(shù)據(jù)的輸入和輸出都是在外圍機(jī)的控制下完成的,或者說,它們是在脫離主機(jī)的情況下進(jìn)行的,故稱為脫機(jī)輸入輸出方式;反之,在主機(jī)的直接控制下進(jìn)行輸入輸出的方式稱為聯(lián)機(jī)(SPOOLing)輸入輸出方式
假脫機(jī)輸入輸出技術(shù)也提高了I/O的速度,同時還將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備,實現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。
3、多道批處理系統(tǒng)需要解決的問題
處理機(jī)管理問題、內(nèi)存管理問題、I/O設(shè)備管理問題、文件管理問題、作業(yè)管理問題
4、OS具有哪幾個基本特征?它的最基本特征是什么?
a. 并發(fā)性(Concurrence),共享性(Sharing),虛擬性(Virtual),異步性(Asynchronism). b. 其中最基本特征是并發(fā)和共享.
c. 并發(fā)特征是操作系統(tǒng)最重要的特征,其它三個特征都是以并發(fā)特征為前提的。
5、并行和并發(fā)
并行性和并發(fā)性是既相似又有區(qū)別的兩個概念,并行性是指兩個或多個事件在同一時刻發(fā)生;而并發(fā)性是指兩個或多少個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。
6、操作系統(tǒng)的主要功能,各主要功能下的擴(kuò)充功能
a. 處理機(jī)管理功能:
進(jìn)程控制,進(jìn)程同步,進(jìn)程通信和調(diào)度.
b. 存儲管理功能:
內(nèi)存分配,內(nèi)存保護(hù),地址映像和內(nèi)存擴(kuò)充等
c. 設(shè)備管理功能:
緩沖管理,設(shè)備分配和設(shè)備處理,以及虛擬設(shè)備等
d. 文件管理功能:
對文件存儲空間的管理,目錄管理,文件的讀,寫管理以及檔的共享和保護(hù)
7、操作系統(tǒng)與用戶之間的接口
a. 用戶接口:它是提供給用戶使用的接口,用戶可通過該接口取得操作系統(tǒng)的服務(wù)
b. 程序接口:它是提供給程序員在編程時使用的接口,是用戶程序取得操作
系統(tǒng)服務(wù)的惟一途徑。
計算機(jī)操作系統(tǒng)知識點(diǎn)總結(jié):第二章
1、進(jìn)程的定義、特征,進(jìn)程實體的組成
進(jìn)程是進(jìn)程實體的運(yùn)行過程,是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨(dú)立單位。 進(jìn)程具有結(jié)構(gòu)特征、動態(tài)性、并發(fā)性、獨(dú)立性和異步性。
進(jìn)程實體由程序段、相關(guān)的數(shù)據(jù)段和PCB三部分構(gòu)成。
2、進(jìn)程的三種基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換
運(yùn)行中的進(jìn)程可能具有就緒狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)三個基本狀態(tài)。 進(jìn)程三個基本狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖— P38
3、引入掛起狀態(tài)的原因,具有掛起狀態(tài)的進(jìn)程轉(zhuǎn)換
a. 終端用戶的請求
b. 父進(jìn)程請求
c. 負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要
d. 操作系統(tǒng)的需要
具有掛起狀態(tài)的進(jìn)程轉(zhuǎn)換圖— P39
4、創(chuàng)建進(jìn)程的主要步驟
a. 為一個新進(jìn)程創(chuàng)建PCB,并填寫必要的管理信息。
b. 把該進(jìn)程轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)并插入就緒隊列之中。
5、進(jìn)程控制塊(PCB)的作用
PCB是進(jìn)程實體的一部分,是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。PCB中記錄了操作系統(tǒng)所需的用于描述進(jìn)程情況及控制進(jìn)程運(yùn)行所需的全部信息。因而它的作用是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序(含數(shù)據(jù)),成為一個能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位,一個能和其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。
為什么說PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志?
在進(jìn)程的整個生命周期中,系統(tǒng)總是通過其PCB對進(jìn)程進(jìn)行控制,系統(tǒng)是根據(jù)進(jìn)程的PCB而不是任何別的什么而感知到該進(jìn)程的存在的,所以說,PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。
6、進(jìn)程控制塊的組織方式
鏈接方式、索引方式
7、原語的定義、組成、作用
原語是由若干條指令組成的,用于完成一定功能的一個過程,與一般過程的區(qū)別在于:它們是“原子操作”,它是一個不可分割的基本單位,在執(zhí)行過程中不允許中斷。原子操作在管態(tài)下執(zhí)行,常駐內(nèi)存。
原語的作用是為了實現(xiàn)進(jìn)程的通信和控制,系統(tǒng)對進(jìn)程的控制如不使用原語,就會造成其狀態(tài)的不穩(wěn)定性,從而達(dá)不到進(jìn)程控制的目的。
8、引起創(chuàng)建進(jìn)程的事件
用戶登錄、作業(yè)調(diào)度、提供服務(wù)、應(yīng)用請求
9、引起進(jìn)程終止的事件
正常結(jié)束、異常結(jié)束、外界干預(yù)
10、引起進(jìn)程阻塞和喚醒的事件
請求系統(tǒng)服務(wù)、啟動某些操作、新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)、無新工作可做
11、臨界資源和臨界區(qū)
臨界資源是指每次僅允許一個進(jìn)程訪問的資源。
屬于臨界資源的硬件有打印機(jī)、磁帶機(jī)等,軟件有消息緩沖隊列、變量、數(shù)組、緩沖區(qū)等。 諸進(jìn)程間應(yīng)采取互斥方式,實現(xiàn)對這種資源的共享。
每個進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區(qū)(Critical Section)不論是硬件臨界資源,還是軟件臨界資源,多個進(jìn)程必須互斥地對它進(jìn)行訪問。
12、同步機(jī)制應(yīng)遵循的規(guī)則
空閑讓進(jìn)、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待
13、進(jìn)程通信的類型
高級通信機(jī)制可歸結(jié)為三類:共享內(nèi)存系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。
14、線程的定義、屬性
在多線程OS中,通常是在一個進(jìn)程中包含多個線程,每個線程都是作為利用CPU的基本單位,是花費(fèi)最小開銷的實體。
線程具有下述屬性:(1)輕型實體—線程中的實體基本上不擁有系統(tǒng)資源,只是有一點(diǎn)必不可少的、能保證其獨(dú)立運(yùn)行的資源。
(2)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位
(3)可并發(fā)執(zhí)行。(4)共享進(jìn)程資源。
15、進(jìn)程和線程的比較
a. 調(diào)度性。在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中,擁有資源的基本單位和獨(dú)立調(diào)度、分派的基本單位都是進(jìn)程,在引入線程的OS中,則把線程作為調(diào)度和分派的基本單位,而把進(jìn)程作為資源擁有的基本單位;
b. 并發(fā)性。在引入線程的OS中,不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行,而且在一個進(jìn)程中的多個線程之間,亦可并發(fā)執(zhí)行,因而使OS具有更好的并發(fā)性;
c. 擁有資源。無論是傳統(tǒng)的操作系統(tǒng),還是引入了線程的操作系統(tǒng),進(jìn)程始終是擁有資源的一個基本單位,而線程除了擁有一點(diǎn)在運(yùn)行時必不可少的資源外,本身基本不擁有系統(tǒng)資源,但它可以訪問其隸屬進(jìn)程的資源;
d. 系統(tǒng)開銷。由于創(chuàng)建或撤銷進(jìn)程時,系統(tǒng)都要為之分配和回收資源,如內(nèi)存空間等,進(jìn)程切換時所要保存和設(shè)置的現(xiàn)場信息也要明顯地多于線程,因此,操作系統(tǒng)在創(chuàng)建、撤銷和切換進(jìn)程時所付出的開銷將顯著地大于線程。
計算機(jī)操作系統(tǒng)知識點(diǎn)總結(jié):第三章
1、高級調(diào)度與低級調(diào)度的區(qū)別
高級調(diào)度又稱為作業(yè)調(diào)度或長程調(diào)度,調(diào)度對象是作業(yè),作業(yè)調(diào)度往往發(fā)生于一個(批)作業(yè)運(yùn)行完畢,退出系統(tǒng),而需要重新調(diào)入一個(批)作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時,故作業(yè)調(diào)度的周期長;低級調(diào)度又稱為進(jìn)程調(diào)度和短程調(diào)度,調(diào)度物件為進(jìn)程(或內(nèi)核級線程),進(jìn)程調(diào)度的運(yùn)行頻率最高,是最基本的一種調(diào)度,多道批處理、分時、實時三類OS中必須配置這種調(diào)度。
引入中級調(diào)度的主要目的:是為了提高系統(tǒng)資源的利用率和系統(tǒng)吞吐量
2、低級調(diào)度的功能
保存處理機(jī)的現(xiàn)場信息、按某種算法選取進(jìn)程、把處理器分配給進(jìn)程
3、進(jìn)程調(diào)度方式
(1)非搶占方式—實現(xiàn)簡單、系統(tǒng)開銷小、適用于大多數(shù)的批處理系統(tǒng)環(huán)境
(2)搶占方式——原則:優(yōu)先權(quán)原則、短作業(yè)(進(jìn)程)優(yōu)先原則、時間片原則
4、同時具有三級調(diào)度的調(diào)度隊列模型
當(dāng)在OS中引入中級調(diào)度后,人們可把進(jìn)程的就緒狀態(tài)分為內(nèi)存就緒和外存
就緒,類似的阻塞狀態(tài)也可以同樣劃分。
5、三大調(diào)度算法
在OS中調(diào)度實質(zhì)是一種資源的分配。
先來先服務(wù)和短作業(yè)(進(jìn)程)優(yōu)先調(diào)度算法、高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度算法、基于時間片的輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。
6、高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法
優(yōu)先權(quán)=等待時間+要求服務(wù)時間\要求服務(wù)時間
響應(yīng)比=等待時間+要求服務(wù)時間\要求服務(wù)時間=響應(yīng)時間\要求服務(wù)時間
7、最低松弛度優(yōu)先調(diào)度算法即LLF算法
該算法是根據(jù)任務(wù)緊急(或松弛)的程度,來確定任務(wù)的優(yōu)先級。涉及到計算題,參照課本P102仔細(xì)研究。
8、何謂死鎖?產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么?
a.死鎖是指多個進(jìn)程因競爭資源而造成的一種僵局,若無外力作用,這些進(jìn)程都將永遠(yuǎn)不能再向前推進(jìn);
b.產(chǎn)生死鎖的原因有二,一是競爭資源,二是進(jìn)程推進(jìn)順序非法;
c.必要條件是: 互斥條件,請求和保持條件,不剝奪條件和環(huán)路等待條件。 9、處理死鎖的基本方法
(1)預(yù)防死鎖—破壞產(chǎn)生死鎖的四個必要條件中的一個或幾個條件
(2)避免死鎖—破壞產(chǎn)生死鎖的四個必要條件
(3)檢測死鎖—通過系統(tǒng)設(shè)置的檢測機(jī)構(gòu),及時檢測出死鎖的發(fā)生
(4)解除死鎖—撤銷或掛起一些進(jìn)程
10、預(yù)防死鎖的方法
a.摒棄"請求和保持"條件 b.摒棄"不剝奪"條件 c.摒棄"環(huán)路等待"條件
計算機(jī)操作系統(tǒng)知識點(diǎn)總結(jié):第四章
1、存儲器按存儲量、速度怎么劃分?
對于通用計算機(jī)而言,存儲層次至少應(yīng)具有三級:最高層為CPU寄存器、中間為主存、最底層為輔存,較高檔點(diǎn)的根據(jù)具體功能還可細(xì)分為:寄存器;高速緩存、主存儲器、磁盤緩存;固定硬盤、可移動存儲介質(zhì)等6層。
主存儲器(簡稱內(nèi)存或主存):容量一般為數(shù)十MB到數(shù)GB,其訪問速度遠(yuǎn)低于CPU執(zhí)行指令的速度。為此引入寄存器和高速緩存,寄存器訪問速度最快,價格昂貴,容量不大;高速緩存容量大于或遠(yuǎn)大于寄存器,從幾十KB到幾十MB,訪問速度快于主存儲器。
2、程序的裝入方式
絕對裝入方式、可重定位裝入方式、動態(tài)運(yùn)行時裝入方式
3、程序的鏈接方式分類
靜態(tài)鏈接、裝入時動態(tài)鏈接、運(yùn)行時動態(tài)鏈接
4、對換的定義、分類、實現(xiàn)
對換是把內(nèi)存中暫時不能運(yùn)行的進(jìn)程或者暫時不用的程序和數(shù)據(jù)調(diào)到外存上,以便騰出足夠的內(nèi)存空間,再把已具備運(yùn)行條件的進(jìn)程或進(jìn)程所需要的程序和數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存。
以整個進(jìn)程為單位,稱為“整體對換”或“進(jìn)程對換”;以“頁”或“段”為單位,分別稱為“頁面對換”和“分段對換”,又稱為“部分對換”
為了實現(xiàn)進(jìn)程對換,系統(tǒng)必須能實現(xiàn)三方面的功能:對換空間的管理、進(jìn)程的換出,以及進(jìn)程的換入。
5、頁面與頁表
分頁存儲管理是將一個進(jìn)程的邏輯地址空間分成若干個大小相等的片,稱為頁面或頁
由于進(jìn)程的最后一頁經(jīng)常裝不滿一塊而形成不可利用的碎片,稱為“頁內(nèi)碎片”。
系統(tǒng)為每個進(jìn)程建立一張頁面映像表,簡稱頁表。頁表的作用是實現(xiàn)從頁號到物理塊號的地址映射。
6、分頁系統(tǒng)的地址變換機(jī)構(gòu)
涉及到圖形,分別是P132和P133
7、分段存儲管理方式的引入原因
引入分段存儲管理方式,主要是為了滿足用戶和程序員的一些需要:
方便編程、信息共享、信息保護(hù)、動態(tài)增長、動態(tài)鏈接
8、分段系統(tǒng)的基本原理