《2015考研计算机冲刺课程讲义-操作系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015考研计算机冲刺课程讲义-操作系统（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2015考研计算机冲刺课程配套讲义 操作系统1操作系统 孙卫真 崔巍等编 全真模拟 2014年新版 北航出版社 参考2第一章 操作系统概述 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 操作系统的运行环境 内核态与用户态 中断、异常 系统调用 操作系统体系结构3操作系统的概念 拟机 人机接口主要形式： 系统调用（ 命令输入（命令行、选择 下列选项中，操作系统提供的给应用程序的接口是 A. 系统调用 B. 中断 C. 库函数 D. 原语5操作系统的基本特性 并发(最基本的特征！ 并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念，并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多
2、个事件在同一时间间隔内发生 共享( 在操作系统环境下，所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用62015考研计算机冲刺课程配套讲义 操作系统2操作系统的基本特性 虚拟( 操作系统中的所谓“虚拟”，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 异步性( 在多道程序环境下，多个进程是以“停停走走”的方式运行 失去封闭性7选择 单处理机系统中，可并行的是 I进程与进程 理机与设备 理机与通道 备与设备 AI、 BI、 CI、 D无操作系统的计算机系统 人工操作方式 脱机输入/输出()方式 单道批处理系统 多道批处理系统 分时系统 实时系统9操作系统的运行环境 内
3、核态与用户态 中断、异常 系统调用1011内核态与用户态 内核态与用户态是指进程（线程）在执行代码过程中为了安全保护而设置的二个不同的阶段。当代码执行过程中需要用到操作系统代码时（一般是发起系统调用时或运行操作系统线程时），会将处理器设置为内核态，对于多核处理器，则将相应的运行内核置为内核态（通过设置相应的硬件寄存器实现，也可以是其他办法）。 内核态可以执行所有的系统代码，包括特权指令；而用户态只能执行用户的代码，若用户需要执行特权代码时，必须发起一次系统调用。12内核态与用户态一般示例：操作系统代码，系统调用，共享库用户进程1计算机资源用户进程2用户进程5用户进程4用户进程3内核态用户态系统
4、调用 访管指令特权指令用户代码不能互访内核代码也不能访问用户代码内核态与用户态2015考研计算机冲刺课程配套讲义 操作系统313中断、异常 所谓中断（指处理机对系统中或系统外发生的异步事件的响应。异步事件是指无一定时序关系的随机发生的事件，如外部设备完成了数据传输任务，某一实时控制设备出现情况等 异常（有时也称为陷阱指由系统发起的一次确定的服务过程（有些地方也称为软中断）14中断、异常 访管指令不是特权指令 用户从用户态进入内核态必定通过访管指令 从内核态返回用户态可以修改状态字实现15系统调用 系统调用是指当用户需要使用某些计算机资源时，因为这些资源是被操作系统所控制的（操作系统控制可以使得
5、资源利用率最高），用户不能直接使用该资源，而是必须向操作系统提出“请求”，由操作系统安排合理、高效、安全地使用这些资源 这种“请求”便称为系统调用 这种“请求”的格式通常是指令名加上请求的服务识别号（有时是中断号）16系统调用 系统调用与一般调用的区别 运行在不同的系统状态 进入的方式不同 返回方式不同 代码层次不同 系统调用一般不能嵌套或递归选择 2012列选项中，不可能在用户态发生的事件是 A系统调用 B外部中断 C进程切换 D缺页 答案：2013列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是 I整数除以零 II函数调用 A仅I、B仅I、C仅DI、答案：B 182015考研计算机冲刺
6、课程配套讲义 操作系统4选择 2014 下列指令中，不能在用户态执行的是 AB跳转指令 C压栈指令 D关中断指令 答案：D 19操作系统的体系结构 单一结构 分层结构 客户/服务器结构（微内核） 虚拟机结构20本章重要习题分析 以概念题为主 其中：用，人机接口，形式以选择题（包括多项组合题）为主，鲜有综合题 占2分21选择 操作系统既要管理资源，又要为用户服务，所以（）、（）和（）是操作系统的功能要点 命令执行；资源管理；扩展机；用户接口；存储管理；文件存储；盘分区；安全登录；办公运行22选择 操作系统的用户接口是（）和（） 鼠标；键盘；命令输入；触摸板；系统调用；屏幕23第二章 进程管理 进
7、程与线程 处理机调度 同步与互斥 死锁2015考研计算机冲刺课程配套讲义 操作系统5进程与线程 进程的基本概念 进程的状态与转换 进程控制 进程组织 进程通信 线程概念与多线程模型进程的基本概念 an on 一个具有一定独立功能的程序对某个数据集合上的一次动态执行过程和资源分配过程 进程的元素： 代码、数据、进程表（进程控制块） T（程的基本概念 程序的顺序执行及其特征 程序的并发执行及其特征进程和程序的区别与联系 进程是动态的，程序是静态的 进程是暂时的，程序是永久的 进程和程序的组成不同 程序主要包含代码和数据 进程除了包含代码和数据以外，还有进程表 进程和程序间有非常紧密的联系 程序经过
8、多次创建，可以对应不同的进程 一个进程通过系统调用，可以被多个程序所使用选择 进程包含（）、（）和（） 数据；记录项；目录；代码；进程表；文件，共享库选择 （）是进程存在的唯一标志 数据；记录项；目录；代码；进程表；文件，共享库2015考研计算机冲刺课程配套讲义 操作系统6进程的三种基本状态及其转换 就绪(态 执行(态 阻塞(态进程控制 进程的创建（创建原语） 用户登录 作业调度 提供服务 应用请求进程控制 进程的创建过程 申请空白进程表 为新进程分配资源 初始化进程表 如果进程就绪队列能够接纳新进程，便将新进程插入就绪队列选择 进程创建后，所有创建完成后的进程个序列称为什么？ 阻塞序列 挂起
9、序列 就绪序列 运行序列选择 下列选项中，导致创建新进程的操作是 I用户登录成功 备分配 动程序执行 A仅B仅C仅DI、进程的终止 正常结束（自愿的） 异常结束 愿的） 自愿的） 外界干预（非自愿的）2015考研计算机冲刺课程配套讲义 操作系统7 进程的终止过程 根据被终止进程的标识符，从进程表中检索出该进程的进程控制块，从中读出该进程的状态 若被终止进程正处于执行状态，应立即终止该进程的执行，并置调度标志为真，用于指示该进程被终止后应重新进行调度 若该进程还有子孙进程，还应将其所有子孙进程予以终止，以防他们成为不可控的进程 将被终止进程所拥有的全部资源，或者归还给其父进程，或者归还给系统 将
10、被终止进程(它的进程控制块)从所在队列(或链表)中移出，等待其他程序来搜集信息进程控制进程控制 进程的阻塞与唤醒 请求系统服务 启动某种操作 新数据尚未到达 无新工作可做选择 2014一个进程的读磁盘操作完成后，操作系统针对该进程必做的是 A修改进程状态为就绪态 B降低进程优先级 C为进程分配用户内存空间 D增加进程的时间片大小 答案：进程的挂起与激活进程组织 进程表中的信息进程组织 链接方式 就绪队列链表（一般为一个） 阻塞队列链表（可能依据不同阻塞原因有多个队列链表） 索引方式 就绪队列索引 阻塞队列索引2015考研计算机冲刺课程配套讲义 操作系统8进程通信 享内存) 息机制) 道) 号)
11、 接字)线程 线程的基本概念线程 线程的属性 轻型实体（容易创建和撤销） 独立调度和分派的基本单位 可并发执行 共享进程资源 适应硬件的发展线程 在多线程程是作为拥有系统资源的基本单位，通常的进程都包含多个线程并为它们提供资源，但此时的进程就不再作为一个执行的实体。多线程 作为系统资源分配的单位 可包括多个线程 进程不是一个可执行的实体线程 线程间的同步和通信 互斥锁(互斥锁是一种比较简单的、用于实现线程间对资源互斥访问的机制 条件变量2015考研计算机冲刺课程配套讲义 操作系统9线程 内核支持线程和用户级线程 所谓内核支持线程，也都同样是在内核的支持下运行的，即无论是用户进程中的线程，还是系
12、统进程中的线程，他们的创建、撤消和切换等，也是依靠内核实现的。此外，在内核空间还为每一个内核支持线程设置了一个线程控制块，内核是根据该控制块而感知某线程的存在的，并对其加以控制线程 内核支持线程线程 用户级线程 用户级线程仅存在于用户空间中。对于这种线程的创建、撤消、线程之间的同步与通信等功能，都无须利用系统调用来实现。对于用户级线程的切换，通常是发生在一个应用进程的诸多线程之间，这时，也同样无须内核的支持。由于切换的规则远比进程调度和切换的规则简单，因而使线程的切换速度特别快。可见，这种线程是与内核无关的线程 用户级线程线程 混合线程处理机调度 处理机调度的基本概念 调度算法2015考研计算
13、机冲刺课程配套讲义 操作系统10处理机调度 处理机调度的基本概念处理机调度处理机调度 高级、中级和低级调度高级调度(宏观调度，作业调度 在每次执行作业调度时（由外存创建到内存成为进程），都须做出以下两个决定 接纳多少个作业? 接纳哪些作业?处理机调度 低级调度(微观调度，进程调度，线程调度 非抢占方式( 抢占方式(理机调度 中级调度(中程调度 引入中级调度的主要目的，是为了提高内存利用率和系统吞吐量 中级调度的算法主要由内存管理来实现，与高级调度和低级调度的算法不同，故一般在存储管理中分析2015考研计算机冲刺课程配套讲义 操作系统11调度算法 先来先服务算法 短作业(进程)优先调度算法调度算法 先来先服务算法 比较
