四级操作系统原理考试真题模拟复习资料全国计算机等级考试NCRE.doc
《四级操作系统原理考试真题模拟复习资料全国计算机等级考试NCRE.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《四级操作系统原理考试真题模拟复习资料全国计算机等级考试NCRE.doc(41页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、四级操作系统原理考试真题复习资料全国计算机等级考试NCRE资料仅供参考 计算机四级网络工程师之操作系统第一章 操作系统概论1、计算机系统包括 硬件系统、软件系统 。2、计算机系统的资源包括两大类 硬件资源和软件资源 。3、硬件系统:中央处理器,内存储器,外存储器,以及各种类型的输入输出设备(键盘,鼠标显示器,打印机)。4、软件系统:各种程序和数据 。5、软件系统又分为:应用软件、支撑软件(数据库、网络、多媒体)、系统软件(操作系统、编译器)6、集中了资源管理功能和控制程序执行功能的一种软件称为操作系统。7、操作系统的任务:1)、组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源。2)、向用户提供各种服务功
2、能(一方面,向程序开发和设计人员提供高效的程序设计接口;另一方面,向使用计算机系统的用户提供接口)。8、操作系统的特征并发性,共享性,随机性,虚拟性9、操作系统的功能进程管理,存储管理,文件管理,作业管理,设备管理,用户接口10、操作系统的发展1)、手工操作2)、监控程序(早期批处理)3)、多道批处理4)、分时系统11、UNIX系统1)、用C语言编写2)、是一个良好的、通用的、多用户、多任务、分时操作系统 3)、具有树形文件系统和一定的安全机制12、个人计算机操作系统20世纪70年代 微软MS DOS单用户单任务1984年苹果操作系统交互式图形功能1992年微软交互式图形功能操作系统Windo
3、ws 3.11995年微软Windows 951991年Linux遵从UNIX标准POSIX,继承UNIX全部优点13、Android操作系统 11月5日 Google公司成立开放手持设备联盟(OHA),发布基于Linux2.6内核的Android 1.0 beta 版14、操作系统分类1)、按用户界面的使用环境和功能特征分为:批处理操作系统,分时操作系统,实时操作系统;2)、按计算机体系结构的发展分为:个人操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统15、批处理操作系统特点:成批处理。目标:系统资源利用率高、作业吞吐率高(单位时间内计算机系统处理作业的个数)优点:作业流程自动化较高
4、,资源利用率高,作业吞吐量大,从而提高了整个系统效率。缺点:用户不能直接与计算机交互,不适合调试程序。16、一般指令和特权指令1)、运行模式:用户模式,特权模式 2)、为用户服务的用户模式称作为目态 为系统专用的特权模式称为管态3)、机器指令划分为 一般指令和特权指令,特权指令包括:输入输出指令,停机指令17 、SPOOLing技术多道程序的基本思想是在内存中同时保持多大作业,主机能够以交替方式同时处理多个作业。18、分时系统设计思想:分时操作系统将CPU的时间划分为 若干个小片段 称为时间片特点: 多路性,交互性,独占性,及时性分时系统追求的目标是及时响应用户输入的交互命令,用来衡量系统及时
5、响应的指标是响应时间,响应时间越短越好。19、实时操作系统实时操作系统是指使计算机能在规定的时间内及时响应外部事件的请求。实时操作系统主要目标是在严格时间范围内,对外部请求作出反应,系统具有高度可靠性。实时操作系统具有的几个方面的能力:1)、具有多道程序系统2)、实时时钟管理3)、过载防护4)、高可靠性20、嵌入式操作系统嵌入式操作系统具有高可靠性、实时性、占有资源少、智能化能源管理、易于连接、低成本等优点。21、个人计算机操作系统是一种单用户多任务的操作系统。22、网络操作系统(NOS)目标:相互通信及资源共享 两种模式:集中式模式、分布式模式23、分布式操作系统(DOS)特征:1)、是一个
6、统一的操作系统 2)、实现资源的深度共享 3)、透明性 4)、自治性集群是分布式系统的一种。网络操作系统和分布式操作系统主要不同在于:网络操作系统能够构架于不同的操作系统。网络操作系统不要求对网络资源透明的访问,对本地资源和异地资源访问区别对待。分布式操作系统强调单一操作系统对整个分布式系统的管理、调度。24、智能卡操作系统指令集有ISO/IEC7816-4 提供的指令类型:数据管理类、通信控制类、安全控制类四个基本功能:资源管理,通信管理,安全管理,应用管理智能卡硬件资源:CPU,存储部件,通信接口25、操作系统结构1)、整体式结构 2)、层次式结构 3)、微内核(客户机/服务器,典型的WI
7、NDOWS NT)第二章 操作系统运行机制1、处理器的构成: 运算器,控制器,一系列寄存器和高速缓存运算器:实现任何指令中的算术和逻辑运算控制器:负责控制程序的运行的流程寄存器:指令在CPU内部作出处理过程中的暂存数据,地址及指令信息的存储设备。在计算机的存储系统中具有最快的访问速度高速缓存:位于CPU和物理内存之间,一般有内存管理单元管理,访问速度快于内存,低于寄存器2、处理器中的寄存器:用户可见寄存器(数据寄存器,地址寄存器,条件码寄存器)控制和状态寄存器(程序计数器PC,指令寄存器IR,程序状态字PSW)3、处理器中的指令大致分为5类:访问存储器指令、算术逻辑指令、I/0指令、控制转移指
8、令、处理器控制指令4、特权指令和非特权指令特权指令:只能由操作系统使用的指令,包括启动某设备指令、设置时钟指令、控制中断屏蔽的某些指令、清主存指令和建立存储保护指令)非特权指令:用户能够使用的5、处理器的状态:划分为管态和目态管态:一般指操作系统管理程序运行的状态,又称为特权态,系统态,目态:一般指用户程序运行时的状态,又称为普通态,用户态6、CPU状态的转换目态-管态的转换 经过中断或者异常管态-目态的转换 经过PSW指令(修改程序状态字)7、程序状态字PSW 包括:CPU的工作状态代码、条件码、中断屏蔽码8、存储体系 作业和程序只有存放在主存储器(又称内部存储器或者内存)中才能运行9、存储
9、器的层次结构 主要考虑的三个问题:容量、速度、成本层次化的存储体系:寄存器,高速缓存,内存,硬盘存储器,磁带机和光盘存储器10、存储保护 界地址寄存器(界限寄存器)存储键11、中断与异常机制中断:CPU对系统中或系统外发生的异步事件的响应。引起中断的事件称为中断事件或中断源。中断向量表:程序状态字WPS+指令计数器PC12、中断技术解决了主机和外设并存工作的问题作用:能充分发挥处理器的使用效率 提高系统的实时能力13、异常中断是由外部事件引起的,异常是由正在执行的指令引发的。14、中断和异常的分类典型的中断:时钟中断、输入输出中断、控制台中断、硬件故障中断典型的异常:程序性中断、访管指令异常1
10、5、中断系统中断系统的组成:中断系统的硬件中断装置和软件中断处理程序中断请求的接收=中断响应=中断处理16、中断信号的接收、响应和处理过程简要的归纳为:接收和响应中断,保护中断断点现场,分析中断变量,调用中断处理程序,中断处理结束回复现场,继续执行17、几种典型的中断的处理1)、I/0中断2)、时钟中断3)、硬件故障中断4)、程序性中断5)、系统服务请求(访管中断)18、中断优先级与中断屏蔽1)、多级中断与中断优先级硬件决定了各个中断的优先级别在同一中断优先级中多2个设备接口中同时又中断请求时 :固定优先数,轮转法2)、中断屏蔽(可屏蔽和不可屏蔽)机器故障中断不可屏蔽19、系统调用1)、系统调
11、用和一般过程调用区别系统调用:调用程序在用户态,被调用程序在系统态一般过程调用:在相同状态(核心态或者用户态)2)、系统调用分类:进程控制类系统调用文件操作类系统调用进程通信类系统调用设备管理类系统调用信息维护类系统调用20、I/O技术主题:I/O结构,通道,直接存储器存取(DMA)技术,缓冲技术1)、通道:代替CPU对I/O操作的控制,从而使CPU和外设能够并行工作,因此称为I/O处理机2)、DMA技术自动控制成块数据在内存和I/O单元之间的传送3)、缓冲技术:数据暂存技术,设置一个缓冲区。采用缓冲区的根本目的:CPU处理数据的能力与设备传输数据速度不相匹配,需要用缓冲区来缓解速度的矛盾。2
12、1、时钟一般分为:硬件时钟 软件时钟用途分为:绝对时钟相对时钟(又称间隔时钟)第三章 进程线程模型1、多道程序的设计模型采用多道程序的设计能够提高CPU的利用率2、程序的顺序执行顺序性封闭性程序执行结果的确定性程序执行结果的可再现性3、多道程序设计一般采用并行操作技术,使系统的各种硬件资源尽量做到并行工作。4、多道程序设计环境的特点 根本目的:提高整个操作系统的效率。衡量系统效率的尺度:系统吞吐量 系统吞吐指在单位时间内系统所处理作业的道数。多道程序的特点:独立性,随机性,资源共享性5、程序的并发执行并发执行,指两个或两个以上的程序在计算机中同处于已开始执行且尚未结束的状态。1、并发程序在执行
13、期间具有相互制约关系2、程序与计算不再一一对应3、并发程序执行结果不可再现宏观上是同时进行的,但从微观上,在单个CPU中 依然是顺序执行的6、进程模型: 进程控制块的概念从操作系统的角度:分为系统进程和用户进程(系统进程优先级高于用户进程)7、进程和程序的联系和区别联系:程序是构成进程的组成部分之一,从静态角度,进程是由程序、数据和进程控制块(PCB)组成。区别:程序是静态的,进程是动态的8、进程的特性:1)、并发性2)、动态性(动态产生,动态消亡)3)、独立性(一个进程是相对完整的资源分配单位)4)、交往性(进程间相互作用)5)、异步性(相互独立 不可预知的速度向前推进)9、进程的状态及其状
14、态转换三状态:运行 就绪 等待就绪-运行 进程被调度的程序选中运行-就绪 时间片用完运行-等待 等待某事件发生等待-就绪 等待的事件已经发生五状态:运行,就绪,阻塞,创立,结束状态转换:创立进程,提交,调度运行,释放,超时,事件等待,事件出现。(P50)七状态:运行,阻塞,创立,结束,就绪挂起,阻塞挂起,就绪新引入的状态:挂起和激活10、进程控制块PCBPCB的内容能够分为调度信息和现场信息两大部分调度信息包括(进程名,进程号,存储信息,优先级,当前状态,资源清单,“家族”关系,消息队列指针,进程队列指针和当前打开文件)现场信息(程序状态字,时钟,界地址寄存器)进程的组成:程序,数据 和进程控
15、制块11、PCB组织(线性方式,索引方式,链接方式)12、进程的队列(就绪队列,等待队列,运行队列)13、进程控制进程控制是经过原语来实现的。原语一般由若干条指令所组成,用来实现某个特定的操作。14、进程控制原语:创立进程,撤销进程,挂起进程,激活进程,阻塞进程,唤醒进程以及改变进程优先级。创立原语:创立一个进程的主要任务是建立进程控制块PCB撤销原语:撤销进程的实质是撤销PCB阻塞原语:某进程执行过程中,需要执行I/O操作,则由该进程调用阻塞原语把进程从运行状态转换为阻塞状态唤醒原语:一个进程因为等待事件的发生而处于等待状态,当等待事件完成后,就用唤醒原语将其装换为就绪状态15、UNIX经过
16、fork()函数创立子进程16、线程模型(更小的独立运行的基本单位线程)引入线程是为了减少并发执行时所付出的时间和空间开销。进程拥有两个基本属性:进程是一个可拥有资源的独立单位,又是一个能够独立调度和分派的基本单位。17、线程的基本概念线程是进程中的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位一个线程能够创立和撤销另一个线程,同一个进程的多个线程之间能够并发执行线程特性:每个线程有一个唯一的标识符和一张线程描述表。 不同的线程能够执行相同的程序。 同一个进程中的各个线程共享该进程的内存地址空间。 线程是处理器的独立调度单位,多个线程是能够并发执行的。 一个线程被创立后便开始了它的生命周期。18、引入
17、线程的好处:花费时间少、创立的速度比进程块、系统开销少、两线成的切换花费时间少、线程间信息传送速度快、能独立运行19、线程和进程比较线程又称为轻量级进程,传统的进程称为重量级进程。调度:线程作为调度和分派的基本单位,进程作为资源拥有的基本单位。并发性:能更有效地使用系统资源和提高系统的吞吐量。拥有资源:线程不拥有系统资源系统开销:进程的开销远大于线程的开销20、线程实现机制第一种:用户级线程 不依赖于内核 典型操作系统:LINUX第二种:内核级线程 依赖内核 典型操作系统:Windows第三种:混合实现方式 同时实现用户级线程和内核级线程 典型操作系统:Solaris21、进程(线程)调度一般
18、分为:高级调度(作业调度),中级调度,低级调度(进程(线程)调度)进程(线性)调度即处理机调度22、调度算法的设计原则1)、进程行为:当一个进程等待外部设备完成工作而被阻塞的行为属于I/O某些进程花费了绝大多数时间在计算上面的称为计算密集型(CPU密集型)在等待I/0花费了绝大多数的时间的称为I/0密集型 2)、系统分类:一般分为批处理、交互式和实时系统23、调度算法的设计目标设计目标:公平,系统策略的强制执行,保持系统的所有部分尽可能忙碌一般检查三个指标:吞吐量,周转时间以及CPU利用率周转时间:从一个批处理作业提交时刻开始直到改作业完成时刻为止统计的平均时间24、进程(线程)调度算法先来先
19、服务(非抢占式)最短作业优先(非抢占式)最短剩余时间优先(抢占式 SRTN)轮转法(R-R)将CPU处理时间分成一个个时间片,影响时间片的因素(系统响应时间,就绪进程的数目,计算机的处理能力),将时间片设为20-50ms一般是比较合理的折中。最高优先级算法多级反馈队列算法(综合了先进先出,时间片,可抢占式)最短进程优先实时系统中的调度算法1)速率单调调度算法(RMS)2)最早最终时限优先调度(EDF)第四章 并发与同步1、进程(线程)间相互作用进程同步是指多个进程中发生的事件存在某种时序关系,必须协同工作,相互配合,以共同的完成一个任务。进程互斥是指由于共享资源所要求的排她性,进程间要相互竞争
20、,以使用这些互斥资源。2、进程互斥的解决方法:一是由竞争各方平等协商,二是引入进程管理者3、临界资源是指计算机系统中的需要互斥使用的硬件或软件资源4、计算机中的资源共享的程度可分为三次:互斥,死锁,饥饿。互斥 是指多个进程不能同时使用同一个资源。死锁 是指避免多个进程互不相让,避免出现都得不到足够资源的情况饥饿 避免某些进程一直得不到资源或得到资源的概率很小5、临界资源访问过程分成:进入区,临界区,退出区,剩余区。6、遵循的准则:空闲则入,忙则等待,有限等待,让权等待7、管程:一个管程由 过程 变量 数据结构等组成的集合一个管程由四个部分组成:管程名称,共享数据的说明,对数据进行操作的一组进程
21、和对公共享数据赋初值的语句。8、管程三个主要特征:模块化 抽象数据类型 信息隐蔽9、进程通信解决进程之间的大量信息通信的问题有三类方案:共享内存,消息机制以及经过共享文件进行通信(管道通信),这三种方式能够称为高级通信原语。10、共享内存:设有一个公共内存区11、消息机制: 消息缓冲通信(用来发送消息原语,接收消息原语) 信箱通信(可存信件数,已有信件数,可存信件的指针) 管道通信(UNIX 就是连接两个进程之间的一个打开的共享文件) 优点:传输数据量大 但通信速度慢第五章 内存管理1、计算机系统中的存储器分为两类:内存储器和外存储器,处理器能够直接访问内存 但不能直接访问外存。CPU经过启动
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 操作系统 原理 考试 模拟 复习资料 全国 计算机等级考试 NCRE
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。