關于操作系統的知識點

　　學習操作系統我們需要掌握其中的重要知識點。下面由學習啦小編為大家整理了關于操作系統的知識點的相關知識，希望對大家有幫助!

　　關于操作系統的知識點1、什么是進程(Process)和線程(Thread)?有何區別?

　　進程是具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合上的一次運行活動，進程是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。線程是進程的一個實體，是CPU調度和分派的基本單位，它是比進程更小的能獨立運行的基本單位。線程自己基本上不擁有系統資源，只擁有一點在運行中必不可少的資源(如程序計數器，一組寄存器和棧)，但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源。一個線程可以創建和撤銷另一個線程，同一個進程中的多個線程之間可以并發執行。

　　如果說操作系統引入進程的目的是為了提高程序并發執行，以提高資源利用率和系統吞吐量。那么操作系統中引入線程的目的，則是為了減少進程并發執行過程中所付出的時空開銷，使操作系統能很好的并發執行。

　　進程process定義了一個執行環境，包括它自己私有的地址空間、一個句柄表，以及一個安全環境;線程則是一個控制流，有他自己的調用棧call stack，記錄了它的執行歷史。

　　線程由兩個部分組成：1)線程的內核對象，操作系統用它來對線程實施管理。內核對象也是系統用來存放線程統計信息的地方。2)線程堆棧，它用于維護線程在執行代碼時需要的所有參數和局部變量。當創建線程時，系統創建一個線程內核對象。該線程內核對象不是線程本身，而是操作系統用來管理線程的較小的數據結構。可以將線程內核對象視為由關于線程的統計信息組成的一個小型數據結構。

　　進程與線程的比較如下：

　　進程與應用程序的區別在于應用程序作為一個靜態文件存儲在計算機系統的硬盤等存儲空間中，而進程則是處于動態條件下由操作系統維護的系統資源管理實體。

　　關于操作系統的知識點2、Windows下的內存是如何管理的?

　　Windows提供了3種方法來進行內存管理：虛擬內存，最適合用來管理大型對象或者結構數組;內存映射文件，最適合用來管理大型數據流(通常來自文件)以及在單個計算機上運行多個進程之間共享數據;內存堆棧，最適合用來管理大量的小對象。

　　關于操作系統的知識點3、Windows消息調度機制是?

　　A)指令隊列;B)指令堆棧;C)消息隊列;D)消息堆棧

　　答案：C

　　處理消息隊列的順序。首先Windows絕對不是按隊列先進先出的次序來處理的，而是有一定優先級的。優先級通過消息隊列的狀態標志來實現的。首先，最高優先級的是別的線程發過來的消息(通過sendmessage);其次，處理登記消息隊列消息;再次處理QS_QUIT標志，處理虛擬輸入隊列，處理wm_paint;最后是wm_timer。

　　關于操作系統的知識點4、描述實時系統的基本特性

　　在特定時間內完成特定的任務，實時性與可靠性。

　　所謂“實時操作系統”，實際上是指操作系統工作時，其各種資源可以根據需要隨時進行動態分配。由于各種資源可以進行動態分配，因此，其處理事務的能力較強、速度較快。

　　關于操作系統的知識點5、中斷和輪詢的特點

　　對I/O設備的程序輪詢的方式，是早期的計算機系統對I/O設備的一種管理方式。它定時對各種設備輪流詢問一遍有無處理要求。輪流詢問之后，有要求的，則加以處理。在處理I/O設備的要求之后，處理機返回繼續工作。盡管輪詢需要時間，但輪詢要比I/O設備的速度要快得多，所以一般不會發生不能及時處理的問題。當然，再快的處理機，能處理的輸入輸出設備的數量也是有一定限度的。而且，程序輪詢畢竟占據了CPU相當一部分處理時間，因此，程序輪詢是一種效率較低的方式，在現代計算機系統中已很少應用。

　　程序中斷通常簡稱中斷，是指CPU在正常運行程序的過程中，由于預先安排或發生了各種隨機的內部或外部事件，使CPU中斷正在運行的程序，而轉到為響應的服務程序去處理。

　　輪詢——效率低，等待時間很長，CPU利用率不高。

　　中斷——容易遺漏一些問題，CPU利用率高。

　　關于操作系統的知識點6、什么是臨界區?如何解決沖突?

　　每個進程中訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區，每次只準許一個進程進入臨界區，進入后不允許其他進程進入。

　　(1)如果有若干進程要求進入空閑的臨界區，一次僅允許一個進程進入;

　　(2)任何時候，處于臨界區內的進程不可多于一個。如已有進程進入自己的臨界區，則其它所有試圖進入臨界區的進程必須等待;

　　(3)進入臨界區的進程要在有限時間內退出，以便其它進程能及時進入自己的臨界區;

　　(4)如果進程不能進入自己的臨界區，則應讓出CPU，避免進程出現“忙等”現象。

　　關于操作系統的知識點7、說說分段和分頁

　　頁是信息的物理單位，分頁是為實現離散分配方式，以消減內存的外零頭，提高內存的利用率;或者說，分頁僅僅是由于系統管理的需要，而不是用戶的需要。

　　段是信息的邏輯單位，它含有一組其意義相對完整的信息。分段的目的是為了能更好的滿足用戶的需要。

　　頁的大小固定且由系統確定，把邏輯地址劃分為頁號和頁內地址兩部分，是由機器硬件實現的，因而一個系統只能有一種大小的頁面。段的長度卻不固定，決定于用戶所編寫的程序，通常由編輯程序在對源程序進行編輯時，根據信息的性質來劃分。

　　分頁的作業地址空間是一維的，即單一的線性空間，程序員只須利用一個記憶符，即可表示一地址。分段的作業地址空間是二維的，程序員在標識一個地址時，既需給出段名，又需給出段內地址。

　　關于操作系統的知識點8、說出你所知道的保持進程同步的方法?

　　進程同步的主要任務：是對多個相關進程在執行次序上進行協調，以使并發執行的諸進程之間能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執行具有可再現性。

　　同步機制遵循的原則：

　　(1)空閑讓進;

　　(2)忙則等待(保證對臨界區的互斥訪問);

　　(3)有限等待(有限代表有限的時間，避免死等);

　　(4)讓權等待，(當進程不能進入自己的臨界區時，應該釋放處理機，以免陷入忙等狀態)。

　　進程間同步的主要方法有原子操作、信號量機制、自旋鎖、分布式系統等。

　　關于操作系統的知識點9、Linux中常用到的命令

　　顯示文件目錄命令ls 如ls

　　改變當前目錄命令cd 如cd /home

　　建立子目錄mkdir 如mkdir xiong

　　刪除子目錄命令rmdir 如rmdir /mnt/cdrom

　　刪除文件命令rm 如rm /ucdos.bat

　　文件復制命令cp 如cp /ucdos /fox

　　獲取幫助信息命令man 如man ls

　　顯示文件的內容less 如less mwm.lx

　　重定向與管道type 如type readme>>direct，將文件readme的內容追加到文direct中

　　關于操作系統的知識點10、makefile文件的作用是什么?

　　一個工程中的源文件不計其數，其按類型、功能、模塊分別放在若干個目錄中。makefile定義了一系列的規則來指定哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進行更復雜的功能操作。因為makefile就像一個Shell腳本一樣，其中也可以執行操作系統的命令。makefile帶來的好處就是——“自動化編譯”。一旦寫好，只需要一個make命令，整個工程完全自動編譯，極大地提高了軟件開發的效率。make是一個命令工具，是一個解釋makefile中指令的命令工具。一般來說，大多數的IDE都有這個命令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，linux下GNU的make。可見，makefile都成為了一種在工程方面的編譯方法。

　　關于操作系統的知識點11、簡術OSI的物理層Layer1，鏈路層Layer2，網絡層Layer3的任務。

　　網絡層：通過路由選擇算法，為報文或分組通過通信子網選擇最適當的路徑。

　　鏈路層：通過各種控制協議，將有差錯的物理信道變為無差錯的、能可靠傳輸數據幀的數據鏈路。

　　物理層：利用傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接，實現比特流的透明傳輸。

　　關于操作系統的知識點12、什么是中斷?中斷時CPU做什么工作?

　　中斷是指在計算機執行期間，系統內發生任何非尋常的或非預期的急需處理事件，使得CPU暫時中斷當前正在執行的程序而轉去執行相應的事件處理程序。待處理完畢后又返回原來被中斷處繼續執行或調度新的進程執行的過程。

　　關于操作系統的知識點13、你知道操作系統的內容分為幾塊嗎?什么叫做虛擬內存?他和主存的關系如何?內存管理屬于操作系統的內容嗎?

　　操作系統的主要組成部分：進程和線程的管理，存儲管理，設備管理，文件管理。虛擬內存是一些系統頁文件，存放在磁盤上，每個系統頁文件大小為4K，物理內存也被分頁，每個頁大小也為4K，這樣虛擬頁文件和物理內存頁就可以對應，實際上虛擬內存就是用于物理內存的臨時存放的磁盤空間。頁文件就是內存頁，物理內存中每頁叫物理頁，磁盤上的頁文件叫虛擬頁，物理頁+虛擬頁就是系統所有使用的頁文件的總和。

　　關于操作系統的知識點14、什么是緩沖區溢出?有什么危害?其原因是什么?

　　緩沖區溢出是指當計算機向緩沖區內填充數據時超過了緩沖區本身的容量，溢出的數據覆蓋在合法數據上。

　　緩沖區溢出中，最為危險的是堆棧溢出，因為入侵者可以利用堆棧溢出，在函數返回時改變返回程序的地址，讓其跳轉到任意地址，帶來的危害一種是程序崩潰導致拒絕服務，另外一種就是跳轉并且執行一段惡意代碼，比如得到shell，然后為所欲為。通過往程序的緩沖區寫超出其長度的內容，造成緩沖區的溢出，從而破壞程序的堆棧，使程序轉而執行其它指令，以達到攻擊的目的。

　　造成緩沖區溢出的主原因是程序中沒有仔細檢查用戶輸入的參數。

　　關于操作系統的知識點15、什么是死鎖?其條件是什么?怎樣避免死鎖?

　　死鎖的概念：在兩個或多個并發進程中，如果每個進程持有某種資源而又都等待別的進程釋放它或它們現在保持著的資源，在未改變這種狀態之前都不能向前推進，稱這一組進程產生了死鎖。通俗地講，就是兩個或多個進程被無限期地阻塞、相互等待的一種狀態。

　　死鎖產生的原因主要是：? 系統資源不足;? 進程推進順序非法。

　　產生死鎖的必要條件：

　　(1)互斥(mutualexclusion)，一個資源每次只能被一個進程使用;

　　(2)不可搶占(nopreemption)，進程已獲得的資源，在未使用完之前，不能強行剝奪;

　　(3)占有并等待(hold andwait)，一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放;

　　(4)環形等待(circularwait)，若干進程之間形成一種首尾相接的循環等待資源關系。

　　這四個條件是死鎖的必要條件，只要系統發生死鎖，這些條件必然成立，而只要上述條件之一不滿足，就不會發生死鎖。

　　死鎖的解除與預防：理解了死鎖的原因，尤其是產生死鎖的四個必要條件，就可以最大可能地避免、預防和解除死鎖。所以，在系統設計、進程調度等方面注意如何不讓這四個必要條件成立，如何確定資源的合理分配算法，避免進程永久占據系統資源。此外，也要防止進程在處于等待狀態的情況下占用資源。因此，對資源的分配要給予合理的規劃。

　　死鎖的處理策略：

　　忽略該問題。例如鴕鳥算法，該算法可以應用在極少發生死鎖的情況下。傳說中，鴕鳥看到危險就把頭深埋地下，這是顯然是一種很消極的策略。

　　檢測死鎖并且恢復。

　　通過對資源有序分配，以避免循環等待的“環路”發生。

　　通過破壞死鎖的必要條件，來防止死鎖的產生。