2023年四川大学网安学院操作系统期末考纲/题库

### 操作系统基础知识点概述 #### 一、操作系统的基本概念 1. **操作系统的定义**： - 操作系统（Operating System，简称OS）是一种管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。 - **与一般程序系统的区别**： - **目的不同**：操作系统的主要目的是管理计算机资源，而普通程序则是为了实现特定的功能。 - **运行环境**：操作系统是计算机系统中最底层的软件，其他应用程序都是在其之上运行的。 - **资源管理**：操作系统负责内存管理、进程调度等核心任务，而普通程序则依赖操作系统提供的服务。 2. **操作系统的功能及目标**： - **功能**：包括处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口等。 - **目标**：提高资源利用率、提供良好的用户界面、实现方便灵活的系统配置和管理等。 3. **构成操作系统的各模块及其作用**： - **处理器管理**：负责CPU时间的分配。 - **存储器管理**：管理主存空间的分配和回收。 - **设备管理**：负责I/O设备的操作。 - **文件管理**：提供文件创建、删除、读写等服务。 - **用户接口**：提供命令行或图形界面供用户交互。 4. **操作系统的发展阶段及三个里程碑**： - **单道批处理系统**：早期的计算机系统，一次只能执行一个作业。 - **多道批处理系统**：允许多个作业同时在内存中等待执行。 - **分时系统**：允许多个用户通过终端同时与计算机交互。 - **实时系统**：对响应时间有严格要求的系统。 5. **分时系统和批处理系统的产生及背景**： - **批处理系统**：为了解决人工干预过多的问题而产生，特点是用户提交作业后由操作系统自动处理。 - **分时系统**：随着计算机性能的提升和用户需求的增长，出现了允许多个用户通过终端同时使用计算机的需求。 6. **异常/中断在批处理和分时系统中的作用**： - 在批处理系统中，中断主要用于设备管理，如I/O完成中断。 - 在分时系统中，除了用于设备管理外，还用于时间片轮转调度，即根据预设的时间片来切换不同的进程，确保每个用户都能获得一定的CPU时间。 7. **对“OS 是一个虚拟机”的理解**： - 这里指的是操作系统为用户提供了一个虚拟的硬件平台，使得用户程序可以在一个看似独立的环境中运行。 - 操作系统通过虚拟化技术，将物理资源抽象成多个虚拟资源，从而允许多个用户程序共享这些资源。 #### 二、进程管理 1. **OS实现进程需要哪些硬件支持**： - 中央处理器(CPU)：进行基本运算和控制指令的执行。 - 内存：存储正在执行的进程和其他程序的数据。 - I/O设备：实现进程与外部数据的交互。 2. **进程的概念及与程序的关系**： - **进程**：是程序的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。 - **进程与程序的区别**： - **程序**是一组静态指令集合；**进程**是动态的，是程序在一个数据集上的执行过程。 - 程序可以长期保存在磁盘上，而进程只存在于运行过程中。 3. **进程控制块的作用**： - 进程控制块（PCB）是操作系统用来记录进程状态的信息结构。 - PCB中包含的信息主要有：进程标识符、处理器状态、调度信息、记账信息等。 - 通过PCB，操作系统可以管理进程的状态转换，并在进程之间进行切换。 4. **从一个程序到一个进程的过程**： - 用户编写程序并保存在磁盘上。 - 当用户启动程序时，操作系统将程序从磁盘加载到内存中。 - 操作系统为该程序创建一个进程，为其分配必要的资源，并设置初始状态。 - 进程开始执行，直到完成或被终止。 以上内容总结了四川大学网安学院2023年操作系统期末考纲中涉及的一些重要知识点，旨在帮助学生理解和掌握操作系统的基本概念和原理。希望考生能够通过复习这些内容，更好地准备即将到来的考试。