操作系统复习2010

操作系统复习2010

操作系统学科是围绕操作系统的功能来展开的，包括进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和设备管理(输入/输出管理)。

1、操作系统概述

在操作系统的基础知识方面，主要掌握操作系统的概念、特征、功能和提供的服务，操作系统的发展与分类。

提问内容：

? 什么是OS？其地位、作用、设计目标？ ? 什么是裸机、虚拟机？

? OS发展的几个阶段（什么是批处理系统、分时系统、实时系统？它们的优缺点比较）

? OS特征（解释概念：并发、并行、共享、异步、虚拟等） ? OS主要功能（解释几大模块、接口有哪几种）

2、进程管理

进程管理是操作系统的核心功能，也是考试的重点。进程管理知识点的细化，可以包括4个考点，分别是进程与线程的基本概念、处理机调度、进程同步与互斥、死锁。

（1）进程与线程的基本概念：主要掌握进程的概念、进程的状态与转换(三态模型、五态模型)、进程控制、进程组织、进程通信(共享存储系统、消息传递系统、管道通信)，以及线程的概念。

（2）处理机调度：主要掌握调度的基本概念、调度时机、调度的基本准则、调度方式，特别是要掌握几种典型的调度算法，包括先来先服务调度算法、短作业(短任务、短进程、短线程)优先调度算法、时间片轮转度算法、优先级调度算法、高响应比优先调度算法、多级反馈队列调度算法等，搞清楚这些算法的基本原理和调度过程，以及每种调度算法的优点和缺点。

（3）进程同步与互斥：是进程管理的重点，也是操作系统学科的一个难点。具体包括进程同步的基本概念、实现临界区互斥的基本方法、信号量(PV操作，此部分重点)、管程、经典同步问题(包括生产者-消费者问题、读者-写者问题、哲学家进餐问题等)。一定要掌握PV操作的概念、流程，以及PV操作在同步问题、互斥问题中的应用。

（4）死锁：是进程之间“互相等待、互相不放弃”的一种僵持状态。此部分主要理解死锁的概念，知道死锁发生的根本原因和有关条件（四个必要条件），死锁处理策略和死锁的预防、死锁的避免(系统安全状态、银行家算法)，以及死锁检测和解除方法。在这个知识点中，特别是要掌握死锁产生的条件，因为知道了条件，就知道了解决办法。比较常考的内容是银行家算法、死锁定理。

提问内容： ? 进程概念 ? 前驱图

? 并发与顺序执行的特点（解释概念：封闭性、可再现性等） ? 进程基本状态及转换条件 ? 进程特征、与程序的区别

? 作业状态及演变（包括与进程的区别） ? 什么是PCB，其作用？ ? 唤醒、阻塞、挂起、激活等概念

? 系统内核、管态、目态、原语等概念 ? 进程同步、互斥、临界区、临界资源等概念 ? 互斥原则

? 何为信号量，其含义（不同值），P、V操作及含义

? 利用信号量机制解决具体同步互斥问题（包括描述前驱图问题） ? 经典同步互斥问题

? 何为管程，如何解决同步互斥问题 ? 进程通信（消息缓冲）

? 何为线程，为何引入线程、与进程的区别

? 何为处理机调度、分为哪几级、分别说明各级调度 ? 作业与进程关系

? 作业调度算法（先来先服务、短作业、优先级、高响应比等） ? 进程调度算法（先来先服务、短作业（抢占、非抢占）、时间片、优先级（静态、动态）、多级反馈队列等） ? 何为死锁、原因 ? 死锁必要条件

? 解决死锁的主要方法：预防、避免、检测、解除（会应用银行家、死锁定理）

3、内存管理

这部分内容主要考查内存管理基础和虚拟内存管理。

（1）内存管理基础：主要掌握内存管理的基本概念(程序装入与链接、逻辑地址与物理地址空间、内存保护)、交换与覆盖，以及连续分配管理方式(单一连续分配、分区分配)和离散分配管理方式(分页管理方式、分段管理方式、段页

式管理方式)。理解这些管理方式的基本原理和工作过程，搞清楚它们之间的关系和区别，以及各种方式的优点和缺点。

（2）虚拟内存管理：主要掌握虚拟内存的基本概念、请求分页管理方式和页面置换算法，包括最佳置换算法(OPT)、先进先出置换算法(FIFO)、最近最少使用置换算法(LRU)、时钟置换算法(CLOCK)。理解这些算法的基本工作原理和置换过程，所产生的缺页次数(缺页率)。与置换算法相关的是页面分配策略，包括首次适应、最佳适应、最差适应等策略。不管采用哪一种策略和算法，都要防止抖动现象的发生。与抖动相关的概念是工作集和程序局部性原理。

另外，还要掌握请求分段管理方式、请求段页式管理方式的基本概念、工作流程。

提问内容： ? 存储管理功能

? 何为地址映射、逻辑地址、物理地址、地址空间、内存空间 ? 何为静态地址重定位、动态地址重定位

? 存储分配方法：连续、离散（固定分区、可变分区、分页、分段、段页式），会画图（地址变换方法）

? 首次适应法、最佳适应法、最坏适应法等 ? 碎片及解决办法 ? 覆盖及交换的概念 ? 引入分页的主要目的 ? 分页的思想，页与块的关系

? 任给一逻辑地址，如何知道它在哪页，它与什么直接相关 ? 如何从某页找到相应块

? 如何找到页表位置，页表寄存器作用，其内容从哪来

? 逻辑地址——》物理地址过程

? 快表及作用（其内容：访问位、状态位用于什么） ? 分页分配方法 ? 具有快表的地址变换

? 什么是虚拟存储，其主要思想 ? 虚拟存储的依据，局部性原理 ? 虚拟存储的特征、实现方法 ? 请求分页系统的思想

? 如何知道哪些页在内存，若不在内存怎么办 ? 缺页中断的主要工作

? 页面分配与置换的三种策略，什么是固定分配局部置换 ? 常用的几种分配算法，平均分配公平吗 ? 文件区与对换区有何区别 ? 页面置换算法的优劣如何判断 ? FIFO、LRU思想 ? 什么是抖动，原因

4、输入输出管理

输入输出管理(I/O)的功能是进行设备的分配和实现真正的I/O操作，在这个知识点，要理解和熟悉I/O设备、I/O管理目标、I/O管理功能、I/O应用接口和I/O控制方式等基本概念，要掌握I/O核心子系统的基本功能和工作原理，包括I/O调度的概念、高速缓存与缓冲区、设备分配与回收、假脱机技术(SPOOLing)、出错处理等。

掌握磁盘的组织与管理，包括磁盘的结构、磁盘调度算法(先来先服务调度