計算機操作系統知識點總結

　　計算機操作系統考試是讓很多同學都覺得頭疼的事情，我們要怎么復習呢?下面由學習啦小編為大家搜集整理了計算機操作系統的知識點總結，希望對大家有幫助!

　　計算機操作系統知識點總結：第一章

　　1、操作系統的定義、目標、作用

　　操作系統是配置在計算機硬件上的第一層軟件，是對硬件系統的首次擴充。 設計現代OS的主要目標是：方便性，有效性，可擴充性和開放性.

　　OS的作用可表現為：

　　a. OS作為用戶與計算機硬件系統之間的接口;(一般用戶的觀點)

　　b. OS作為計算機系統資源的管理者;(資源管理的觀點)

　　c. OS實現了對計算機資源的抽象.

　　2、脫機輸入輸出方式和SPOOLing系統(假脫機或聯機輸入輸出方式)的聯系和區別

　　脫機輸入輸出技術(Off-Line I/O)是為了解決人機矛盾及CPU的高速性和I/O設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.

　　由于程序和數據的輸入和輸出都是在外圍機的控制下完成的，或者說，它們是在脫離主機的情況下進行的，故稱為脫機輸入輸出方式;反之，在主機的直接控制下進行輸入輸出的方式稱為聯機(SPOOLing)輸入輸出方式

　　假脫機輸入輸出技術也提高了I/O的速度，同時還將獨占設備改造為共享設備，實現了虛擬設備功能。

　　3、多道批處理系統需要解決的問題

　　處理機管理問題、內存管理問題、I/O設備管理問題、文件管理問題、作業管理問題

　　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和共享.

　　c. 并發特征是操作系統最重要的特征，其它三個特征都是以并發特征為前提的。

　　5、并行和并發

　　并行性和并發性是既相似又有區別的兩個概念，并行性是指兩個或多個事件在同一時刻發生;而并發性是指兩個或多少個事件在同一時間間隔內發生。

　　6、操作系統的主要功能，各主要功能下的擴充功能

　　a. 處理機管理功能：

　　進程控制，進程同步，進程通信和調度.

　　b. 存儲管理功能：

　　內存分配，內存保護，地址映像和內存擴充等

　　c. 設備管理功能：

　　緩沖管理，設備分配和設備處理，以及虛擬設備等

　　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

　　7、操作系統與用戶之間的接口

　　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的服務

　　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

　　系統服務的惟一途徑。

　　計算機操作系統知識點總結：第二章

　　1、進程的定義、特征，進程實體的組成

　　進程是進程實體的運行過程，是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。 進程具有結構特征、動態性、并發性、獨立性和異步性。

　　進程實體由程序段、相關的數據段和PCB三部分構成。

　　2、進程的三種基本狀態及其轉換

　　運行中的進程可能具有就緒狀態、執行狀態、阻塞狀態三個基本狀態。 進程三個基本狀態轉換圖— P38

　　3、引入掛起狀態的原因，具有掛起狀態的進程轉換

　　a. 終端用戶的請求

　　b. 父進程請求

　　c. 負荷調節的需要

　　d. 操作系統的需要

　　具有掛起狀態的進程轉換圖— P39

　　4、創建進程的主要步驟

　　a. 為一個新進程創建PCB，并填寫必要的管理信息。

　　b. 把該進程轉入就緒狀態并插入就緒隊列之中。

　　5、進程控制塊(PCB)的作用

　　PCB是進程實體的一部分，是操作系統中最重要的記錄型數據結構。PCB中記錄了操作系統所需的用于描述進程情況及控制進程運行所需的全部信息。因而它的作用是使一個在多道程序環境下不能獨立運行的程序(含數據)，成為一個能獨立運行的基本單位，一個能和其它進程并發執行的進程。

　　為什么說PCB是進程存在的唯一標志?

　　在進程的整個生命周期中，系統總是通過其PCB對進程進行控制，系統是根據進程的PCB而不是任何別的什么而感知到該進程的存在的，所以說，PCB是進程存在的唯一標志。

　　6、進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，在執行過程中不允許中斷。原子操作在管態下執行，常駐內存。

　　原語的作用是為了實現進程的通信和控制，系統對進程的控制如不使用原語，就會造成其狀態的不穩定性，從而達不到進程控制的目的。

　　8、引起創建進程的事件

　　用戶登錄、作業調度、提供服務、應用請求

　　9、引起進程終止的事件

　　正常結束、異常結束、外界干預

　　10、引起進程阻塞和喚醒的事件

　　請求系統服務、啟動某些操作、新數據尚未到達、無新工作可做

　　11、臨界資源和臨界區

　　臨界資源是指每次僅允許一個進程訪問的資源。

　　屬于臨界資源的硬件有打印機、磁帶機等,軟件有消息緩沖隊列、變量、數組、緩沖區等。 諸進程間應采取互斥方式，實現對這種資源的共享。

　　每個進程中訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區(Critical Section)不論是硬件臨界資源，還是軟件臨界資源，多個進程必須互斥地對它進行訪問。

　　12、同步機制應遵循的規則

　　空閑讓進、忙則等待、有限等待、讓權等待

　　13、進程通信的類型

　　高級通信機制可歸結為三類：共享內存系統、消息傳遞系統以及管道通信系統。

　　14、線程的定義、屬性

　　在多線程OS中，通常是在一個進程中包含多個線程，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資源，只是有一點必不可少的、能保證其獨立運行的資源。

　　(2)獨立調度和分派的基本單位

　　(3)可并發執行。(4)共享進程資源。

　　15、進程和線程的比較

　　a. 調度性。在傳統的操作系統中，擁有資源的基本單位和獨立調度、分派的基本單位都是進程，在引入線程的OS中，則把線程作為調度和分派的基本單位，而把進程作為資源擁有的基本單位;

　　b. 并發性。在引入線程的OS中，不僅進程之間可以并發執行，而且在一個進程中的多個線程之間，亦可并發執行，因而使OS具有更好的并發性;

　　c. 擁有資源。無論是傳統的操作系統，還是引入了線程的操作系統，進程始終是擁有資源的一個基本單位，而線程除了擁有一點在運行時必不可少的資源外，本身基本不擁有系統資源，但它可以訪問其隸屬進程的資源;

　　d. 系統開銷。由于創建或撤銷進程時，系統都要為之分配和回收資源，如內存空間等，進程切換時所要保存和設置的現場信息也要明顯地多于線程，因此，操作系統在創建、撤銷和切換進程時所付出的開銷將顯著地大于線程。

　　計算機操作系統知識點總結：第三章

　　1、高級調度與低級調度的區別

　　高級調度又稱為作業調度或長程調度，調度對象是作業，作業調度往往發生于一個(批)作業運行完畢，退出系統，而需要重新調入一個(批)作業進入內存時，故作業調度的周期長;低級調度又稱為進程調度和短程調度，調度物件為進程(或內核級線程)，進程調度的運行頻率最高，是最基本的一種調度，多道批處理、分時、實時三類OS中必須配置這種調度。

　　引入中級調度的主要目的：是為了提高系統資源的利用率和系統吞吐量

　　2、低級調度的功能

　　保存處理機的現場信息、按某種算法選取進程、把處理器分配給進程

　　3、進程調度方式

　　(1)非搶占方式—實現簡單、系統開銷小、適用于大多數的批處理系統環境

　　(2)搶占方式——原則：優先權原則、短作業(進程)優先原則、時間片原則

　　4、同時具有三級調度的調度隊列模型

　　當在OS中引入中級調度后，人們可把進程的就緒狀態分為內存就緒和外存

　　就緒，類似的阻塞狀態也可以同樣劃分。

　　5、三大調度算法

　　在OS中調度實質是一種資源的分配。

　　先來先服務和短作業(進程)優先調度算法、高優先權優先調度算法、基于時間片的輪轉調度算法。

　　6、高響應比優先調度算法

　　優先權=等待時間+要求服務時間\要求服務時間

　　響應比=等待時間+要求服務時間\要求服務時間=響應時間\要求服務時間

　　7、最低松弛度優先調度算法即LLF算法

　　該算法是根據任務緊急(或松弛)的程度，來確定任務的優先級。涉及到計算題，參照課本P102仔細研究。

　　8、何謂死鎖?產生死鎖的原因和必要條件是什么?

　　a.死鎖是指多個進程因競爭資源而造成的一種僵局，若無外力作用，這些進程都將永遠不能再向前推進;

　　b.產生死鎖的原因有二，一是競爭資源，二是進程推進順序非法;

　　c.必要條件是: 互斥條件，請求和保持條件，不剝奪條件和環路等待條件。 9、處理死鎖的基本方法

　　(1)預防死鎖—破壞產生死鎖的四個必要條件中的一個或幾個條件

　　(2)避免死鎖—破壞產生死鎖的四個必要條件

　　(3)檢測死鎖—通過系統設置的檢測機構，及時檢測出死鎖的發生

　　(4)解除死鎖—撤銷或掛起一些進程

　　10、預防死鎖的方法

　　a.摒棄"請求和保持"條件 b.摒棄"不剝奪"條件 c.摒棄"環路等待"條件

　　計算機操作系統知識點總結：第四章

　　1、存儲器按存儲量、速度怎么劃分?

　　對于通用計算機而言，存儲層次至少應具有三級：最高層為CPU寄存器、中間為主存、最底層為輔存，較高檔點的根據具體功能還可細分為：寄存器;高速緩存、主存儲器、磁盤緩存;固定硬盤、可移動存儲介質等6層。

　　主存儲器(簡稱內存或主存)：容量一般為數十MB到數GB，其訪問速度遠低于CPU執行指令的速度。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、動態運行時裝入方式

　　3、程序的鏈接方式分類

　　靜態鏈接、裝入時動態鏈接、運行時動態鏈接

　　4、對換的定義、分類、實現

　　對換是把內存中暫時不能運行的進程或者暫時不用的程序和數據調到外存上，以便騰出足夠的內存空間，再把已具備運行條件的進程或進程所需要的程序和數據調入內存。

　　以整個進程為單位，稱為“整體對換”或“進程對換”;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”

　　為了實現進程對換，系統必須能實現三方面的功能：對換空間的管理、進程的換出，以及進程的換入。

　　5、頁面與頁表

　　分頁存儲管理是將一個進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

　　由于進程的最后一頁經常裝不滿一塊而形成不可利用的碎片，稱為“頁內碎片”。

　　系統為每個進程建立一張頁面映像表，簡稱頁表。頁表的作用是實現從頁號到物理塊號的地址映射。

　　6、分頁系統的地址變換機構

　　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、動態增長、動態鏈接

　　8、分段系統的基本原理