操作系统复习题一(信管).doc

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件资源，同时也为用户提供各种服务和接口。以下是基于给定文件内容的详细知识点解析： 1. **操作系统接口**：操作系统提供了三种类型的使用接口，包括命令方式、系统调用和图形用户界面（GUI）。命令方式允许用户通过文本命令与系统交互，系统调用是程序级接口，让程序员能够调用操作系统内核的功能，而GUI则以图形形式简化用户操作。 2. **数据传输控制方式**：主存储器与外设之间的数据传输有四种方式，即程序直接控制、中断驱动、DMA（直接存储器访问）和通道控制。每种方式都有其适用场景和优缺点。 3. **作业调度算法**：响应比最高者优先的调度算法中，短作业优先原则和等待时间长的作业优先原则相结合，以优化系统效率和用户满意度。 4. **进程特性**：进程执行时具备封闭性和可再现性，封闭性意味着进程执行不受外界影响，可再现性指同样的输入会产生同样的输出。 5. **目标程序和逻辑地址**：程序编译或汇编后形成目标程序，其指令的逻辑地址从零开始，用于程序的编译和链接。 6. **文件逻辑结构**：文件逻辑结构分为流式文件和记录式文件，流式文件是一连串无结构的数据，而记录式文件包含固定格式的记录。 7. **进程组成**：进程由程序、相关数据和进程控制块（PCB）组成，PCB包含了进程的状态和控制信息。 8. **信号量机制**：信号量是用于进程同步和互斥的原语，每个信号量关联一个等待队列，用于管理资源的访问。 9. **操作系统定义**：操作系统是最基本的系统软件，运行在裸机上，负责管理和控制硬件资源，提供用户接口。 10. **虚拟设备和SPOOLing**：虚拟设备通过SPOOLing（Simultaneous Peripheral Operations On Line）技术，将独享设备转变为可以供多个用户共享的设备，提高了设备利用率。 11. **文件控制块（FCB）**：FCB是文件系统中用于描述和控制文件的关键数据结构，与文件一一对应。 12. **段式存储管理**：段式管理将内存划分为逻辑段，每段分配连续存储区，段间不需连续，适合程序模块化的需求。 13. **逻辑设备表（LUT）**：LUT实现了设备独立性，使得应用程序无需关心物理设备的具体细节。 14. **分页式存储管理**：分页系统中，地址映射可能导致缺页中断，处理这些中断是地址变换的一部分。 15. **段共享**：段的共享是通过共享段表实现的，允许多个进程访问同一段，实现资源共享。 16. **文件物理结构**：文件的物理组织形式有顺序文件、索引文件和索引顺序文件，每种结构适应不同的存取需求。 17. **设备控制器**：设备控制器是硬件组件，负责协调CPU和外围设备的并行工作，提高I/O效率。 18. **UNIX文件系统**：UNIX系统采用成组法管理空闲磁盘空间，有效地组织和利用存储资源。 19. **存储管理方法**：常见的存储管理策略包括分区管理、页式管理、段式管理和段页式管理，每种方法有其优缺点。 20. **操作系统类型**：操作系统主要分为批处理、分时、实时、网络和分布式五种类型，满足不同应用场景需求。 21. **文件逻辑结构分类**：文件根据逻辑结构可分为有结构（记录式）文件和无结构（流式）文件。 22. **输入/输出操作**：主存与外设的信息交换被称为I/O操作，对设备的管理是操作系统的重要职责。 23. **虚拟存储器**：虚拟存储器通过分页或分段技术，使得进程可以使用超过实际物理内存的地址空间，提高了资源利用率。 24. **地址变换**：地址变换机构将进程的逻辑地址转换为物理地址，以完成从用户空间到实际内存的映射。 25. **进程和资源分配**：进程是操作系统资源分配的基本单位，也是调度的基本单元。 26. **信号量机制**：信号量用于进程间的同步和互斥，其值的正负表示资源的可用状态和等待进程数。 27. **系统调用**：系统调用是操作系统提供给程序员的接口，允许程序直接调用内核服务。 28. **设备分类**：设备从资源分配角度分为独占设备、共享设备和虚拟设备，满足不同并发需求。 29. **设备管理**：设备管理主要涉及I/O操作控制、设备分配和回收、缓冲管理和设备独立性。 30. **页面置换算法**：LRU（最近最少使用）算法是最有效的页面置换算法之一，它将最近最少使用的页面替换出去。 31. **文件存储**：文件通常按物理块存储，便于信息交换，虚拟设备通过SPOOLing技术改善设备利用率。 32. **缓冲区管理**：缓冲区的组织形式包括单缓冲、双缓冲、多缓冲和缓冲池，优化I/O效率。 33. **地址重定位**：地址重定位是将进程的相对地址转换为实际物理地址的过程，通常由硬件支持。 34. **进程和线程**：在操作系统中，进程是系统资源分配的单位，线程是执行的单位，轻量级进程。 35. **系统调用**：UNIX系统提供`fork()`系统调用创建新进程，`pipe()`创建无名管道，实现进程间通信。 36. **磁盘调度算法**：循环扫描算法（SCAN）是一种磁盘调度策略，优先选择距离当前磁头最近且方向一致的请求。 以上知识点涵盖了操作系统的基本概念、内存管理、文件系统、设备管理、进程控制、I/O操作、调度算法等多个方面，展示了操作系统复杂而精细的设计。