2013年苏大计算机考研操作系统笔记
苏州大学872操作系统知识点整理
备注：本知识点是根据2013年官方发布的考试大纲和13年内部辅导班所画知识点整理所得，对大家的复习备考绝对有很大的帮助，祝考试顺利。
第一大项：名词解析
一、操作系统及其相关概念
1.操作系统（OS）：控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配，以提供给用户和其它软件方便的接口和环境的程序集合。
2.分时操作系统：多个用户通过终端同时共享一台主机，这些终端连接在主机上，用户可以同时与主机进行交互操作而互不干扰。 3.并发：两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
4.虚拟：把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。
5.中断：也称为外中断，来自CPU执行指令以外的事件的发生，如设备发出的I/O中断，表示设备输入/输出处理已经完成，希望处理机能够向设备发下一个输入/输出请求，同时让完成输入/输出后的程序继续运行。
6.异常：也称为内中断，指源自CPU执行指令内部的事件，如程序的非法操作码，地址越界，算术溢出，虚存系统的却也以及专门的陷入指令等引起的事件。 7.系统调用：用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能，系统调用可以被看做是特殊的公共子程序。
8.特权指令：指有特殊权限的指令，这类指令只能用于操作系统或其它系统软件，不直接提供给用户使用，只能运行在核心态下。 9.访管指令：一条可以在用户态下执行的指令。
10.访管中断：在用户程序中，因要求操作系统提供服务而有意识的使用访管指令，从而产生一个中断时间，将操作系统转换为核心态的中断。 二、进程管理
1.进程：进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位。 2.进程控制块：进程存在的唯一标志，将程序变成可并发执行的进程。
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3.调度：实现进程的并发执行。
4.作业调度：即高级调度，按一定原则从外存上处于后备状态的作业中挑选一个（或多个）作业，给他们分配内存、输入/输出设备等必要的资源，并建立相应的进程，以使他们获得竞争处理机的权利。
5.中级调度：即内存调度，为了提高内存利用率和系统吞吐量。
6.进程调度：即低级调度，按照某种方法和策略从就绪队列中选取一个进程，将处理机分配给它。
7.多级反馈队列调度算法：时间片轮转调度算法和优先级调度算法的综合和发展，通过动态调整进程优先级和时间片大小，兼顾多方面的系统目标。 8.临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源。
9.原语：完成某种功能且不被分割不被中断执行的操作序列，通常可以由硬件来实现完成不被分割执行特性的功能。
10.管程：由一组数据以及定义在这组数据之上的对这组数据的操作组成的软件模块。
11.死锁：多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将无法向前推进。
12.饥饿：进程在信号量内无穷等待的情况。 三、内存管理
1.逻辑地址空间：面向用户和程序员的地址空间。
2.物理地址空间：内存中物理单元的集合，是地址转换的最终地址，进程在运行时执行指令和访问数据组以后都用通过物理地址来存取主存。
3.首次适应算法：空闲分区按容量递增的次序链接。分配内存时顺序查找，找到大小能满足要求的第一个空闲分区。
4.最佳适应算法：空闲分区按容量递增形成分区链，找到第一个能满足要求的空闲分区。
5.最坏适应算法：空闲分区以容量递减的次序链接，找到第一个能满足要求的空闲分区。
6.循环首次适应算法：由首次适应算法演变而来，分配内存时从上次查找结束的位置开始继续查找。
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7.虚拟设备：通过某种虚拟技术，将一台物理设备变换成若干台逻辑设备，从而实现多个用户对该物理设备的同时分享。
8.SPOOLING技术：被称作假脱机操作，在主机的直接控制下利用多道程序技术模拟脱机输入时和输出时的外围控制机的功能。 9.最佳置换算法：选择以后永不使用的页面将其淘汰。
10.最近最久未使用算法：选择最近最长时间未被访问过的页面予以淘汰。 11.Belady异常：采用FIFO算法时，如果对一个进程未分配它所要求的全部页面，有时就会出现分配的页面数增多但缺页率反而提高的现象。
12.CLOCK算法：为每个页设置一位访问位，再将内存中的所有页面通过链接指针链成一个循环队列，当某页被访问时，其访问位由硬件置1，然后顺序检查循环队列中的各个页，如果其访问位为0，就选择该页换出并将替换指针指向下一个页面，若访问位为1，则将其置为0，并继续向下查找。
13.改进型CLOCK算法：从上一次位置开始扫描，首先寻找未被访问和修改的页面。
14.驻留集：某段时间间隔内，进程要访问的页面的集合。 15.抖动：页面置换算法选择不当，造成的频繁的页面调度行为。 四、文件管理
1.文件：具有文件名的一组相关信息的集合。
2.文件系统：操作系统中与文件管理有关的那部分软件，以及被它们管理的文件和文件属性的集合。
3.数据项：文件系统中最低级的数据组织形式，分为基本数据项和组合数据项。 4.记录：一组相关的数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。 5.文件目录：为实现“按名存取”，必须建立文件名与辅存空间中物理地址的对应关系，体现这种对应关系的数据结构称为文件目录。
6.目录项：文件控制块与文件一一对应，而其中的每一个文件控制块被称为目录项。
7.目录结构：文件目录的组织方式，它将直接关系到文件的存取速度以及文件的共享性和安全性。
8.寻道时间：活动头磁盘在读写信息前，将磁头移动到制定磁道所需要的时间。
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9.延迟时间：磁头定位到某一磁道的扇区所需要的时间。
10.SCAN算法：即电梯调度算法，在磁头当前移动方向上选择与当前磁头所在磁道距离最近的请求作为下一次服务的对象。
11.C-SCAN算法：在扫描算法的基础上规定磁头单向移动来提供服务，回返时直接快速移动至始端而不服务任何请求。 五、输入/输出管理
1.块设备：由于信息的存取总是以数据块为单位，所以存储信息的设备称为块设备。
2.字符设备：用于数据输入/输出的设备为字符设备。
第二大项：辨析与问答
一、操作系统及其相关概念
1.批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统各有什么特点？
2.为什么说直到出现中断和通道技术后，多道程序概念才变为有用的？
3.有两个程序，程序A依次使用CPU计10s，使用设备甲计5s，使用CPU计5s，使用设备乙计10s，使用CPU计10s。程序B依次使用设备甲计10s，使用CPU计10s，使用设备乙计5s，使用CPU计5s，使用设备乙计10s。在单道程序环境下先执行程序A，再执行程序B，计算CPU的利用率是多少？在多道程序环境下，CPU利用率是多少？
二、进程管理
1.判断正误，并说明理由。
(1) 若系统中没有运行进程，则一定没有就绪进程。
(2) 若系统中既没有运行进程，也没有就绪进程，则系统中一定没有进程。 (3) 在采用优先级进程调度时，运行进程一定是系统中优先级最高的进程。
2.为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各类用户的需求？
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3.有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先调度算法，进程调度采用抢占式优先级调度算法。作业的运行情况如图所示，其中作业的优先级即为进程的优先数，优先数越小，优先级越高。
作业名 1 2 3 4 到达时间 8：00 8：20 8：30 8：50 运行时间 40分钟 30分钟 50分钟 20分钟 优先数 5 3 4 6 (1) 列出所有作业进入内存的时间及结束的时间(以分钟为单位)。 (2) 计算平均周转时间。
4.三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N个单元的缓冲区。P1每次用produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区某一个空单元中；P2每次用produce()从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数的个数；P3每次用geteven()从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven()统计偶数的个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的信号量的含义。
5.面包师有很多面包，由n个销售人员推销。每个顾客进店后取一个号，并等待叫号，当一个销售人员空闲下来时，就叫下一个号。试设计一个使销售人员和顾客同步的算法。
6.有三个进程P1、P2、P3并发工作。进程P1需要资源S3和资源S1；进程P2需要资源S2和资源S1;进程P3需要资源S3 和资源S2。 问：(1)若对资源分配不加限制，会发生什么情况？为什么？
(2)为保证进程正确运行，应采用怎样的分配策略？列出所有可能的方法。
7.假定某计算机系统又R1和R2两类可使用资源(其中R1有两个单位，R2有一个单位)，他们被进程P1和P2所共享，且已知两个进程均以下列顺序使用两类资源：
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