操作系统备考总结知识点，顺序不定，遇到啥记啥

Posted 2022-06-13 衾许°

 自己也是菜啊，知识点都是粘贴的，另外我也只是整合自己不太理解或弄混的知识点，考考试我觉得ok，面试真不好说，慎参考

1.CPU的两种工作状态：内核态和用户态（或者称管态和目态）

所谓管态，即操作系统的管理程序运行时的状态，它具有较高的特权级别，也称为特权态、系统态、内核态或者核心态。当处理器处于管态时，他可以执行所有的指令，包括各种特权指令，也可以使用所有的资源，并且具有改变处理器状态的能力

所谓目态，即用户程序运行时的状态，它具有较低的特权级别，又称为普通态或用户态。在这种状态下不能使用特权指令，不能直接使用系统资源，也不能改变CPU的工作状态，并且只能访问这个用户程序自己的存储空间

2.等待（或阻塞）状态

定义：当一个进程处于正等待合作进程的一个消息的状态,阻塞状态的定义关键在于等待除需要CPU进行运算处理的IO事件的一个过程。

 3.线程的概念

进程概念：进程是代码在数据集合合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
线程概念：线程是进程的一个执行路径，一个进程中至少有一个线程，进程中的多个线程共享进程的资源。

怎么说呢...我理解的进程和线程就是线程包含于进程，进程拥有独立的资源，而线程是依附于进程的资源的。

进程和线程的区别：

        （a）不同进程的地址空间是独立的，而同一进程内的线程共享同一地址空间。一个进程的线程在另一个进程内是不可见的。

          (b)   在引入线程的操作系统中，进程是资源分配和调度的单位，线程是处理机调度和分配的单位，资源是分配给进程的，线程只拥有很少资源，因而切换代价比进程切换低。

4.IO控制方式

4.死锁产生的四个必要条件

死锁的概念：在多道程序系统中，当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源，此时的系统处于死锁状态，简称死锁

1.互斥条件：资源是独占的且排他使用，进程互斥使用资源，即任意时刻一个资源只能给一个进程使用，其他进程若申请一个资源，而该资源被另一进程占有时，则申请者等待直到资源被占有者释放。
2.不可剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不被其他进程强行剥夺，而只能由获得该资源的进程资源释放。
3.请求和保持条件：进程每次申请它所需要的一部分资源，在申请新的资源的同时，继续占用已分配到的资源。
4.循环等待条件：在发生死锁时必然存在一个进程等待队列P1,P2,…,Pn,其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路，环路中每一个进程所占有的资源同时被另一个申请，也就是前一个进程占有后一个进程所深情地资源。 
以上给出了导致死锁的四个必要条件，只要系统发生死锁则以上四个条件至少有一个成立。事实上循环等待的成立蕴含了前三个条件的成立，似乎没有必要列出然而考虑这些条件对死锁的预防是有利的，因为可以通过破坏四个条件中的任何一个来预防死锁的发生 

 5.MS-DOS操作系统中磁盘文件的存储结构

链接文件可以存放在不连续的物理块中，使用链接字（又称指针）来指出文件中各个物理块之间的关联。在一般情况下，链接文件的第一个物理块号登记在文件目录中，每一块中设置一个链接字，指出链接文件的下一个物理块号，最后一块中的链接字内容为“0”，表示文件结束。如图所示：

 MS-DOS操作系统对链接文件结构作了改进，它是把所有的链接指针集中在一起，存放在文件定位表FAT中。查找链接字时不必读出物理块信息可直接从FAT中得到。其设计思想是：假定磁盘上共有N个物理块可供使用，FAT就有N项，初始化时为全“0”，表示对应的物理块均可使用，当要存放文件时，从FAT中寻找为“0”的项，其对应的物理块用来存放文件信息，把文件的链接指针（指出物理块号）登记在FAT中，文件的第一块块号登记在文件目录中。

6.进程调度中"可抢占"和"非抢占"两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？

可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间开销增大。

to put it in nutshell：抢占调度是为了能够保证目前处理机处理的进程能够被更高优先级的进程所抢占，并且还需要留有保留现场的功能，需要为占有处理机进程恢复现场等提供资源与时间