计算机操作系统面试知识点整理.docx

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计算机操作系统面试知识点整理

第一章

★1.操作系统概念：

普通把操作系统定义为用以控制和管理计算机系统资源以便顾客使用程序和数据构造集合。

★2.操作系统基本类型：

批解决操作系统、分时操作系统、实时操作系统、个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。

①批解决操作系统

特点：

顾客脱机使用计算机

成批解决

多道程序运营

长处：

由于系统资源为各种作业所共享，其工作方式是作业之间自动调度执行。

并在运营过程中顾客不干预自己作业，从而大大提高了系统资源运用率和作业吞吐量。

缺陷：

无交互性，顾客一旦提交作业就失去了对其运营控制能力；并且是批解决，作业周转时间长，顾客使用不以便。

批解决系统中作业解决及状态

②分时操作系统（TimeSharingOS）

分时操作系统是一种联机多顾客交互式操作系统，如UNIX是多顾客分时操作系统。

分时计算机系统：

由于中断技术使用，使得一台计算机能连接各种顾客终端，顾客可通过各自终端使用和控制计算机，咱们把一台计算机连接各种终端计算机系统称为分时计算机系统，或称分时系统。

分时技术：

把解决机响应时间提成若于个大小相等（或不相等）时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端顾客获得CPU，就等于获得一种时间片，该顾客程序开始运营，当时间片到（用完），顾客程序暂停运营，等待下一次运营。

特点：

人机交互性好：

在调试和运营程序时由顾客自己操作。

共享主机：

各种顾客同步使用。

顾客独立性：

对每个顾客而言好象独占主机。

③实时操作系统（real-timeOS）

实时操作系统是一种联机操作系统，对外部祈求，实时操作系统可以在规定期间内解决完毕。

特点：

有限等待时间

有限响应时间

顾客控制

可靠性高

系统出错解决能力强

设计实时操作系统要考虑某些因素：

（1）实时时钟管理

（2）持续人—机对话

（3）过载

（4）高度可靠性和安全性需要采用冗余办法。

④通用操作系统

同步兼有多道批解决、分时、实时解决功能，或其中两种以上功能。

⑤个人计算机上操作系统

个人计算机上操作系统是联机交互式单顾客操作系统，当前在个人计算机上使用操作系统以windows系列和linux系统为主。

⑥网络操作系统

特性：

（1）计算机网络是一种互连计算机系统群体。

这些计算机在物理上是分散。

（2）这些计算机是自治，每台计算机有自己操作系统，各自独立工作，它们在网络合同控制下协同工作。

（3）系统互连要通过通信设施（硬件、软件）来实现。

（4）系统通过通信设施执行信息互换、资源共享、互操作和协作解决。

⑦分布式系统（DistributedSystem）

特性：

（1）功能分布

（2）坚强性

（3）高可靠性

★3．操作系统功能

解决机管理、存储管理（内存分派、存储保护、内存扩充）、设备管理（通道、控制器、输入输出设备分派与管理，设备独立性）、信息管理（文献系统管理）、顾客接口（程序一级接口、作业一级接口）。

4.通道和中断技术

通道：

用于控制I/O设备与内存间数据传播。

启动后可独立于CPU运营，实现CPU与I/O并行。

¡通道有专用I/O解决器，可与CPU并行工作

¡可实现I/O联机解决

中断是指CPU在收到外部中断信号后，停止本来工作，转去解决该中断事件，完毕后回到本来断点继续工作。

¡中断解决过程：

中断祈求，中断响应，中断点（暂停当前任务并保存现场），中断解决例程，中断返回（恢复中断点现场并继续原有任务

监督程序发展为执行系统（executivesystem），常驻内存

★5.多道批解决系统

特点

¡多道：

内存中同步存储几种作业；

¡宏观上并行运营：

都处在运营状态，但都未运营完；

¡微观上串行运营：

各作业交替使用CPU；

长处：

¡资源运用率高：

CPU和内存运用率较高；

¡作业吞吐量大：

单位时间内完毕工作总量大；

缺陷：

¡顾客交互性差：

整个作业完毕后或中间出错时，才与顾客交互，不利于调试和修改；

¡作业平均周转时间长：

短作业周转时间明显增长；

多道程序系统中，要解决问题：

同步互斥、内存不够、使用效率、内存保护

6.计算机硬件：

构成计算机基本硬件元素：

解决器、存储器、输入输出控制与总线、外部设备。

与操作系统有关几种重要寄存器

数据寄存器

⏹地址寄存器

⏹条件码寄存器

⏹程序计数器

⏹指令计数器

⏹程序状态字PSW

⏹中断现场保护寄存器

⏹过程调用用堆栈

存储器访问速度

指令执行和中断

操作系统启动

启动电源——产生中断信号——触发CPU中一段指令发现操作系统引导区位置——导入内存执行——操作系统程序加载到内存制定区域——初始化硬件……

7.算法

begin….end算法开始于结束

repeat操作…..until条件当“条件”未被满足时重复所描述“操作”

while条件do操作…….od当“条件”满足时，进行相应“操作”

if条件then操作else操作fi满足“if”所指“条件”时，进行“then”后有关“操作”，否则完毕“else”后有关操作。

第二章

★1.作业：

在一次应用业务解决过程中，从输入开始到输出结束，顾客规定计算机所做关于该次业务解决所有工作称为一种作业。

作业由不同顺序相连作业步构成，作业步是一种作业解决过程中计算机所做相对独立工作。

2.作业组织：

作业由三某些构成，即程序、数据和作业阐明书。

作业中包括程序和数据完毕顾客所规定业务解决工作，作业阐明书则体现顾客控制意图。

★由作业阐明书在系统中生成一种称为作业控制块（JCB）表格，JCB涉及：

作业名、预计执行时间、优先数（用于调度）、作业阐明书文献名、程序类型、资源规定（静态申请和动态申请）、作业状态（提交后各执行完毕）。

作业阐明书涉及：

作业基本状况描述（顾客名、作业名、使用语言名、容许最大解决时间等）、作业控制描述（控制方式、操作顺序、出错解决等）、作业资源规定描述（规定解决时间、内存空间、外设类型和数量、解决及优先级、库函数或实用程序等）。

★3.如何控制作业

①联机输入输出方式

联机输入输出方式大多用在交互式系统中，顾客与系统通过交互式会话输入输出作业。

在联机输入输出方式中，外围设备直接与主机相连接。

②脱机输入输出方式

脱机输入又称为预输入方式，运用低档个人计算机作为外围解决机进行输入输出解决。

③直接耦合方式

把主机与低档外围通过一种公用大容量外存直接耦合起来。

④SPOOLING系统（外围设备同步联机操作）

多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来。

⑤网络联机方式

网络联机方式以上述几种输入输出方式为基本。

当顾客通过计算机网络中某一台设备对计算机网络中另一台主机进行输入输出操作时，就构成了网络联机方式。

4.系统调用

系统调用大体可分为6类：

（1）设备管理：

该类系统调用被用来祈求和释放关于设备以及启动设备操作等。

（2）文献管理：

涉及对文献读、写、创立和删除等。

（3）进程控制：

涉及进程创立、进程执行、进程撤销、进程等待和执行优先级控制等。

（4）进程通信：

该系统调用被用在进程之间传递消息或符号。

（5）存储管理：

涉及调查作业占据内存区大小、获取作业占据内存区始址等。

（6）线程管理：

涉及线程创立、调度、执行、撤销等。

系统调用实现：

当顾客使用系统调用时，产生一条相应指令，解决机在执行到该指令时发生相应中断，并发出关于信号给该解决机制。

该解决机制在收到了解决机发来信号后，启动有关解决程序去完毕该系统调用所规定功能。

陷进解决机构：

在系统中为控制系统调用服务机构称为陷进解决机构。

陷进指令：

把由于系统调用引起解决机中断指令称为陷进指令。

第三章

1.程序并发执行

程序用来描述计算机所完毕独立功能，并在时间上严格地按先后顺序相继地进行计算机操作序列集合，是一种静态概念。

个程序由若干个程序段构成，而这些程序段执行必要是顺序，这种程序执行方式就称为程序顺序执行。

程序顺序执行特点：

⏹1.顺序性

解决机严格按照程序所规定顺序执行，即每个操作必要在下一种操作开始之前结束。

⏹2.封闭性

程序一旦开始执行，其计算成果不受外界影响，当程序初始条件给定之后，其后状态只能由程序自身拟定，即只有本程序才干变化它。

⏹3.可再现性

程序执行成果与初始条件关于，而与执行时间无关。

即只要程序初始条件相似，它执行成果是相似，无论它在什么时间执行，也不论计算机运营速度。

多道程序系统中程序执行环境变化

执行环境特点：

⏹

（1）独立性

在多道环境下执行每道程序都是逻辑上独立。

⏹

（2）随机性

程序和数据输入和执行开始时间都是随机。

⏹（3）资源共享

软硬件资源有限性导致资源共享。

程序并发执行：

若干个程序段同步在系统中运营，这些程序执行在时间上是重迭，一种程序段执行尚未结束，另一种程序段执行已经开始，虽然这种重迭是很小，也称这几种程序段是并发执行。

2.★.进程：

进程是一种程序对某个数据集执行过程，是分派资源基本单位。

进程和程序区别与联系：

①程序是指令集合，是静态概念。

进程是程序在解决机上一次执行过程，是动态概念。

程序可以作为软件资料长期保存。

进程是有生命周期。

②进程是一种独立运营单位，能与其他进程并行（并发）活动。

而程序则不是。

③进程是竞争计算机系统有限资源基本单位，也是进行解决机调度基本单位。

④不同进程可以包括同一程序，只要该程序所相应数据集不同。

作业和进程关系

作业是顾客需要计算机完毕某项任务时规定计算机所做工作集合。

而进程则是已提交完毕程序执行过程描述，是资源分派基本单位。

其重要区别如下：

⏹作业是顾客向计算机提交任务任务实体。

⏹一种作业可由各种进程构成。

⏹作业概念重要用于批解决系统中。

进程描述

在系统中一种进程存在：

进程控制块PCB、关于程序段、数据构造集

1进程控制块PCB（ProcessControlBlock）

包括一种进程描述信息、控制信息及资源信息，有些系统尚有进程调度等待所使用现场保护区。

PCB集中反映一种进程动态特性。

在创立时，建立PCB，并随着进程运营全过程，当进程完毕其功能后，系统释放PCB，进程也随之消灭

（1）描述信息

1、进程名或进程标记号name

每个进程都必要有一种唯一标记符，可以是字符串，也可以是一种数字。

UNIX系统中就是一种整型数。

在进程创立时由系统赋予。

2、顾客名或顾客标记号

每个进程都从属于某个顾客，顾客名或顾客标记号有助于资源共享和保护

3、家族关系processfamily

有系统容许一种进程可创立自已子进程，子进程还可以创立，一种进程往往处在一种家族之中，就需要记录进程在家族中位置信息。

（2）控制信息

1、进程当前状态status

阐明进程当前所处状态。

为了管理以便，系统设计时会将相似状态进程构成一种队列，如就绪进程队列，等待进程则要依照等待事件构成各种等待队列，如等待打印机队列、等待磁盘I/O完毕队列等等。

2、进程优先级priority

进程优先级反映进程急迫限度，普通由顾客指定和系统设立。

3、执行程序开始地址start-addr

4、各种计时信息

进程占用系统资源状况，不同系统解决差别很大。

5、通信信息communicationinformation

是指某个进程在运营过程中要与其他进程进行通信，该区记录关于进程通信方面信息。

（3）资源管理信息

涉及关于存储器信息、使用输入、输出设备信息、关于文献系统信息：

1、占用内存大小及管理用数据构造指针。

2、在某些复杂系统中，尚有对换或覆盖用关于信息。

3、共享程序段大小及起始地址。

4、输入输出设备设备号，所要传送数据长度、缓冲区地址、缓冲区长度及使