操作系统复习资料

第一章操作系统引论1 什么是操作系统？1.用户与计算机硬件之间的接口2.控制和管理计算机资源的软件2 计算机由什么硬件组成？CPU、存储器、输入/输出设备、总线等3多道批处理系统在该系统中，用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。

【特征】（优缺点）：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力3 分时系统分时系统是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。

【特征】（优缺点）：多路性、独立性、及时性、交互性4 实时系统实时系统是指系统能及时（或即时）响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致的运行。

【特征】（优缺点）：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性5 OS的特性和功能OS的基本特性：并发性、共享性、虚拟技术性、异步性。

其中“并发”是最重要最基本的特性OS的主要功能：资源管理器和用户接口资源管理功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理操作系统和用户之间的接口：用户接口：联机用户接口，脱机用户接口和图形用户接口程序接口：该接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的，它是由一组系统调用组成。

第二章进程管理1 进程的基本概念程序顺序执行时的特征：顺序性、封闭性、可再现性程序并发执行时的特征：顺序性、间断性、失去封闭性、不可再现性前趋图是一个有向无循环图DAG(Directed Acyclic Graph)。

进程的定义：进程是程序的一次执行。

进程是可以和其它计算并发执行的计算。

进程是程序在一个数据集合上的运行过程。

进程是一个程序与其使用的数据在处理机上顺序执行时发生的活动。

进程是系统进行资源分配和调度的一个基本单位。

进程的特征：动态性、并发性、独立性、异步性、结构特性进程控制块：是进程实体（进程映像）的一部分。

操作系统复习资料操作系统复习资料第一章：一、现在操作系统的功能与任务？（p14）1．操作系统的主要任务,是为多道程序的运行提供良好的运行环境,以保证多道程序能有条不紊地运行,并能最大限度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用.2. 操作应具有这样几方面的功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、面向网络的服务和功能二、什么是多道程序设计技术？有什么好处？（p6）1.在单道批处理系统中,内存中仅有一道作业,它无法充分利用系统中的所有资源,使系统性能较差;2.在多道批处理系统中,用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,称为”后备队列”,然后,由作业高度算法按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使他们共享CPU和系统上的各种资源.好处：（1）提高了CPU的利用率（2）可提高内存和I/O设备的利用率（3）增加系统吞量三、分时、实时、多道程序处理系统概念？（选择）（p8----p11）第二章：一、线程与进程的异同？1、相同点：（a）二者都具有ID，一组寄存器，状态，优先级以及所要遵循的调度策略。

（b）每个进程都有一个进程控制块，线程也拥有一个线程控制块。

（c）线程和子进程共享父进程中的资源；线程和子进程独立于它们的父进程，竞争使用处理器资源；线程和子进程的创建者可以在线程和子进程上实行某些控制，比如，创建者可以取消、挂起、继续和修改线程和子进程的优先级；线程和子进程可以改变其属性并创建新的资源。

2、不同点：（a）线程是进程的一部分, 一个没有线程的进程是可以被看作单线程的，如果一个进程内拥有多个进程，进程的执行过程不是一条线（线程）的，而是多条线（线程）共同完成的。

（b）启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。

（c）系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域，但是不会为线程分配内存（线程所使用的资源是它所属的进程的资源），线程组只能共享资源。

1什么是操作系统及四个基本特征操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。

P9操作系统的四个基本特征是并发、共享、虚拟和异步。

P142操作系统的主要功能，什么是分时操作系统操作系统的主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理p18分时操作系统是指，在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过主机的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。

P103操作系统的接口有几种类型用户与操作系统的接口通常可分为两大类：1用户接口。

它是提供给用户使用的接口，用户可通过该接口取得操作系统的服务2程序接口。

它是提供给程序员在编程时使用的接口，是用户程序取得操作系统的唯一途径p224 在OS为什么要引入进程的概念，为什么要引入线程为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，而引入了进程概念。

P37在操作系统中引入线程，是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性。

P725进程控制块是什么？作用及构成为了使程序（含数据）能独立运行，应为之配置一进程控制块，即PCB（Process Control Block）；PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构，PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。

在进程控制块中，主要包括下述四方面的信息。

1进程标示符2处理机状态3进程调度信息4进程控制信息因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其他进程并发执行的进程。

P416进程的基本状态有哪些？进程实体是由什么组成的进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态。

事实上，运行中的进程可能具有以下三种状态。

1就绪状态2执行状态3阻塞状态p38由程序段、相关的数据段和PCB三部分便构成了进程实体。

《操作系统》期末复习1.文件系统模型（三层）文件系统的模型可分为三个层次：最底层是对象及其属性，中间层是对对象进行操作和管理的软件集合，最高层是文件系统提供给用户的接口。

1）对象机器属性：文件，目录，磁盘（磁带）储存空间。

2）对对象操作和管理的软件集合:I/O控制层，基本文件系统层。

基本I/O管理程序，逻辑文件系统3）文件系统的接口：命令接口，程序接口2.I/O设备的四种控制方式，各种常见I/O设备使用哪种方式。

1)采用轮询的可编程I/O方式。

2)采用中断的可编程I/O方式：键盘、打印机等3)直接存储器访问方式：磁盘、光盘等4)I/O通道方式。

3.磁盘对换区和文件区的管理，各自采用何种分配方式。

对文件区管理的主要目标是提高文件存储空间的利用率，然后才提高对文件的访问速度，因此，对文件区空间的管理采取离散分配方式。

对对换空间管理的主要目标是提高进程换入和换出的速度，然后才是提高文件存储空间的利用率，因此，对对换区空间的管理采取连续分配方式，较少的考虑外存中的碎片问题。

4.线程的实现方式。

1)内核支持线程的实现：抢占式方式、非抢占式方式2)用户级线程的实现：运行时系统，内核控制线程5.进程和线程的区别是什么调度，在传统的操作系统中，进程是调度的基本单位，在引入线程的操作系统中，线程才是调度的基本单位，而进程是拥有资源的基本单位。

拥有资源，进程才能拥有资源。

线程只拥有属于自己的少量资源，还允许多个线程共享该进程所拥有的资源。

并发不仅进程可以并发执行，在一个进程中的多个线程之间也可以并发执行。

系统开销系统在分配资源等管理上开销大，而线程切换时开销小，只需要保存和设置少量寄存器内容。

线程支持多处理机系统。

在同一进程中的不同线程之间的独立性要比不同进程之间的独立性低得多6.现代操作系统的特征，其中最基本的是哪一项。

特征：并发共享虚拟异步。

其中，并发特征是最为重要的特征，其余三个特征是以并发为前提体现的。

7.批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统的主要特点及各自的优缺点。

《操作系统》复习资料填空题1. 在操作系统中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU、内存和I/O设备的利用率。

2. 多道程序环境下的各道程序，宏观上它们是在并行运行，微观上则是在串行执行。

3. 一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤可称为一个作业步。

4. 作业控制方式有脱机控制和联机控制两种方式。

5. 所谓系统调用，就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。

6. 进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念。

7. 当处理机空闲时，进程调度程序从就绪队列中选出一个进程执行。

8. 分页管理中采用“首次适应”分配算法时，应将空闲区按长度递增次序登记在空闲表中。

9. 通过硬件和软件的功能扩充，把独占设备改造成若干用户可共享的设备，这种设备称为虚拟设备。

10.选择网络操作系统时，在很大程度上是取决于操作系统和局域网中已经运行的应用程序。

11. 分时系统中的响应时间是衡量一个分时系统性能的一项重要指标。

12. 操作系统为程序员提供的接口是系统调用，而为一般用户提供的接口是命令方式控制。

选择题1. 操作系统是一种（ C ）。

A.通用软件B.应用软件C.系统软件D.软件包2. 一个计算机系统，采用多道程序设计技术后，使多道程序实现了（ B ）。

A.微观上并行B.宏观上并行C.微观和串行D.宏观上串行3. 一个计算机系统可以认为由以下4个层次构成，而人们所说的裸机是指（ A ）。

A.硬件层B.操作系统层C.语言处理程序层D.应用程序层4. 下列语言中属于脱机作业控制语言的是（ C ）。

A.C++B.汇编语言C.作业控制语言D.会话式程序设计语言5. 在各种作业调度算法中，若所有作业同时到达，则平均等待时间最短的算法是（ D ）。

A.先来先服务B.优先数C.最高响应比优先D.短作业优先6. 既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是（ D ）。

A.短作业优先B.优先级调度C.先来先服务D.响应比高者优先7. 信箱通信是一种（ A ）通信方式。

1.1操作系统的目标：有效性方便性可扩充性开放性1.2操作系统的作用1.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（命令方式，系统调用方式，图像和窗口式。

）2.OS作为计算机系统资源的管理者3.OS实现了对计算机资源的抽象1.3操作系统的定义: 操作系统是一组控制和管理计算机硬件呵呵软件资源,合理地对各类作业进行跳读,以及方便用户使用的程序集合.1.4操作系统的基本特性1.并发性2.平行性3.引入进程4.引入线程5.共享性：是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。

（互斥共享、同时访问方式）6.虚拟技术是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。

分为时分复用和空分复用技术。

7.异步性进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性。

1.5操作系统的主要功能1.处理机管理功能:进程控制，进程同步，进程通信，调度2.存储器管理功能:内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充3.设备管理功能:缓冲管理、设备分配、设备处理4.文件管理功能:文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/管理和保护。

操作系统与用户之间接口用户接口、程序接口时间片以略大于一次典型的交互所需要的时间为宜，这样可使大多数进程在一个时间片内完成。

区分系统态和用户态?在什么情况下进行两种方式的转换?从资源管理和程序控制执行的角度出发，将指令系统分为两大部分：特权指令和非特权指令。

在程序执行时，根据执行程序对资源和机器指令的使用权限，把机器设置为两个状态：核心态和用户态。

也就是说，当系统处于核心态时，就可以使用所有指令、资源，并具备改变CPU状态的能力;而当CPU在用户态时，只能使用非特权指令。

如果CPU执行用户程序时(用户态)出现了中断，系统将自行转到中断处理程序，CPU就由用户态转换到核心态;中断处理结束后，返回继续执行用户程序，此时CPU又由核心态转到用户态。

2.1进程的特征：结构特征:程序段,数据段,进程控制块（PCB）动态性:是程序的一次执行过程，因而是动态的。

计算机操作系统第0章计算机系统概述计算机系统由操作员、软件系统和硬件系统组成。

软件系统：有系统软件、支撑软件和应用软件三类。

系统软件是计算机系统中最靠近硬件层次不可缺少的软件；支撑软件是支撑其他软件的开发和维护的软件；应用软件是特定应用领域的专用软件。

硬件系统：借助电、磁光、机械等原理构成的各种物理部件的组合，是系统赖以工作的实体。

如今计算机硬件的组织结构仍然采用冯诺依曼基本原理（有控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备—通常把控制器和运算器做一起称为中央处理机cpu，把输入输出设备统称为I/O设备）。

关于计算机系统的详细：Cpu的四大组件构成：ALU、CU、寄存器和中断系统。

存储器：理想存储器是大容量、高速度和低价位。

在计算机系统中存储器的分层结构：寄存器、高速缓存（cache）（用于解决cpu和内存读写速度过于不匹配）、主存（RAM和ROM）、磁盘和磁带。

I/O系统：由I/O软件和I/O硬件组成，前者用于将数据输入主机和将数据计算的结果输出到用户，实现I/O系统与主机工作的协调。

I/O硬件包括接口模块和I/O设备。

关于系统中断：利用中断功能，处理器可以在I/O操作执行过程中执行其他指令。

第1章操作系统引论操作系统的定义：控制和管理计算机软、硬件资源，合理组织计算机的工作流程，以便用户使用的程序集合。

计算机的四代发展：(1)没有操作系统的计算机（没有晶体管，使用机器语言写成的）(2)有监控系统的计算机（出现晶体管，使用汇编语言和高级语言，出现了单道批处理系统）(3)带操作系统的计算机（出现了小规模的集成电路，出现了多道程序设计技术—相当于系统中断，由于多道程序不能很好的满足用户对响应时间的要求，出现了分时系统。

多批道处理系统和分时系统的出现标志着操作系统的形成。

）(4)多元化操作系统的计算机（出现了大规模集成电路，分布式操作系统）操作系统的特征并发性：两个或两个以上的事物在同一个时间间隔内发生。

第一章：绪论1 操作系统是最基本的系统软件，是计算机用户和计算机硬件之间的接口程序模块，是计算机系统的核心控制软件，其功能简单描述就是控制和管理计算机系统内部各种资源，有效组织各种程序高效运行，从而为用户提供良好的、可扩展的系统操作环境，达到使用方便、资源分配合理、安全可靠的目的。

2 操作系统地安全是计算机网络信息系统安全的基础。

3 信息系统安全定义为：确保以电磁信号为主要形式的，在计算机网络化(开放互联)系统中进行自动通信、处理和利用的信息内容，在各个物理位置、逻辑区域、存储和传输介质中，处于动态和静态过程中的机密性（保密性）、完整性、可用性、可审查性和抗抵赖性，与人、网络、环境有关的技术安全、结构安全和管理安全的总和。

4 操作系统面临的安全威胁可分为保密性威胁、完整性威胁和可用性威胁。

5 信息的保密性：指信息的隐藏，目的是对非授权的用户不可见。

保密性也指保护数据的存在性，存在性有时比数据本身更能暴露信息。

6 操作系统受到的保密性威胁：嗅探，木马和后门。

7 嗅探就是对信息的非法拦截，它是某一种形式的信息泄露.网卡构造了硬件的“过滤器“通过识别MAC地址过滤掉和自己无关的信息，嗅探程序只需关闭这个过滤器，将网卡设置为“混杂模式“就可以进行嗅探。

8 在正常的情况下，一个网络接口应该只响应这样的两种数据帧：1.与自己硬件地址相匹配的数据帧。

2.发向所有机器的广播数据帧。

9 网卡一般有四种接收模式：广播方式，组播方式，直接方式，混杂模式。

10 嗅探器可能造成的危害：•嗅探器能够捕获口令；•能够捕获专用的或者机密的信息；•可以用来危害网络邻居的安全，或者用来获取更高级别的访问权限；•分析网络结构，进行网络渗透。

11 大多数特洛伊木马包括客户端和服务器端两个部分。

不管特洛伊木马的服务器和客户程序如何建立联系，有一点是不变的，攻击者总是利用客户程序向服务器程序发送命令，达到操控用户机器的目的。

12 木马的作用是赤裸裸的偷偷监视别人和盗窃别人密码,数据等,达到偷窥别人隐私和得到经济利益的目的.13 后门：绕过安全性控制而获取对程序或系统访问权的方法。

操作系统期末复习资料（全）第⼀章操作系统引论1.操作系统的设计⽬标及作⽤设计⽬的：(⽅便性和有效性是设计操作系统时最重要的两个⽬标)1．有效性：提⾼系统资源利⽤率；提⾼系统吞吐量。

2．⽅便性：配置OS后可使计算机系统更容易使⽤。

3．可扩充性：现代OS应采⽤新的结构，以便于⽅便的增加新的功能和模块。

4．开放性：系统能遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互连（OSI）国际标准。

作⽤：1.OS作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝。

2.OS作为计算机系统资源管理者。

3.OS实现了对计算机资源的抽象。

2. 单道批处理系统和多道批处理系统特点及区别单道批处理系统特点：⾃动性顺序性单道性。

多道批处理系统特点（优缺点）：1.资源利⽤率⾼。

2.系统吞吐量⼤。

3.平均周转时间长。

4. ⽆交互能⼒。

★☆单道批处理系统中，内存中仅有⼀道作业，⽆法充分利⽤系统资源。

多道批处理系统中，作业按⼀定算法从外存的“后备队列”中调⼊内存，使它们共享各种资源。

1.分时系统和实时系统的特点特征⽐较：1>．多路性。

实时信息处理系统也按分时原则为多个终端⽤户服务。

实时控制系统的多路性则主要表现在系统周期性地对多路现场信息进⾏采集，以及对多个对象或多个执⾏机构进⾏控制。

⽽分时系统中的多路性则与⽤户情况有关，时多时少。

2>．独⽴性。

实时信息处理系统中的每个终端⽤户在向实时系统提出服务请求时，是彼此独⽴地操作，互不⼲扰；⽽实时控制系统中，对信息的采集和对对象的控制也都是彼此互不⼲扰。

3>．及时性。

实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以⼈所能接受的等待时间来确定的；⽽实时控制系统的及时性，则是以控制对象所要求的开始截⽌时间或完成截⽌时间来确定的，⼀般为秒级到毫秒级，甚⾄有的要低于100微秒。

4>．交互性。

实时信息处理系统虽然也具有交互性，但这⾥⼈与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专⽤服务程序。

它不像分时系统那样能向终端⽤户提供数据处理和资源共享等服务。