关于操作系统的知识点

　　学习操作系统我们需要掌握其中的重要知识点。下面由学习啦小编为大家整理了关于操作系统的知识点的相关知识，希望对大家有帮助!

　　关于操作系统的知识点1、什么是进程(Process)和线程(Thread)?有何区别?

　　进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器，一组寄存器和栈)，但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。

　　如果说操作系统引入进程的目的是为了提高程序并发执行，以提高资源利用率和系统吞吐量。那么操作系统中引入线程的目的，则是为了减少进程并发执行过程中所付出的时空开销，使操作系统能很好的并发执行。

　　进程process定义了一个执行环境，包括它自己私有的地址空间、一个句柄表，以及一个安全环境;线程则是一个控制流，有他自己的调用栈call stack，记录了它的执行历史。

　　线程由两个部分组成：1)线程的内核对象，操作系统用它来对线程实施管理。内核对象也是系统用来存放线程统计信息的地方。2)线程堆栈，它用于维护线程在执行代码时需要的所有参数和局部变量。当创建线程时，系统创建一个线程内核对象。该线程内核对象不是线程本身，而是操作系统用来管理线程的较小的数据结构。可以将线程内核对象视为由关于线程的统计信息组成的一个小型数据结构。

　　进程与线程的比较如下：

　　进程与应用程序的区别在于应用程序作为一个静态文件存储在计算机系统的硬盘等存储空间中，而进程则是处于动态条件下由操作系统维护的系统资源管理实体。

　　关于操作系统的知识点2、Windows下的内存是如何管理的?

　　Windows提供了3种方法来进行内存管理：虚拟内存，最适合用来管理大型对象或者结构数组;内存映射文件，最适合用来管理大型数据流(通常来自文件)以及在单个计算机上运行多个进程之间共享数据;内存堆栈，最适合用来管理大量的小对象。

　　关于操作系统的知识点3、Windows消息调度机制是?

　　A)指令队列;B)指令堆栈;C)消息队列;D)消息堆栈

　　答案：C

　　处理消息队列的顺序。首先Windows绝对不是按队列先进先出的次序来处理的，而是有一定优先级的。优先级通过消息队列的状态标志来实现的。首先，最高优先级的是别的线程发过来的消息(通过sendmessage);其次，处理登记消息队列消息;再次处理QS_QUIT标志，处理虚拟输入队列，处理wm_paint;最后是wm_timer。

　　关于操作系统的知识点4、描述实时系统的基本特性

　　在特定时间内完成特定的任务，实时性与可靠性。

　　所谓“实时操作系统”，实际上是指操作系统工作时，其各种资源可以根据需要随时进行动态分配。由于各种资源可以进行动态分配，因此，其处理事务的能力较强、速度较快。

　　关于操作系统的知识点5、中断和轮询的特点

　　对I/O设备的程序轮询的方式，是早期的计算机系统对I/O设备的一种管理方式。它定时对各种设备轮流询问一遍有无处理要求。轮流询问之后，有要求的，则加以处理。在处理I/O设备的要求之后，处理机返回继续工作。尽管轮询需要时间，但轮询要比I/O设备的速度要快得多，所以一般不会发生不能及时处理的问题。当然，再快的处理机，能处理的输入输出设备的数量也是有一定限度的。而且，程序轮询毕竟占据了CPU相当一部分处理时间，因此，程序轮询是一种效率较低的方式，在现代计算机系统中已很少应用。

　　程序中断通常简称中断，是指CPU在正常运行程序的过程中，由于预先安排或发生了各种随机的内部或外部事件，使CPU中断正在运行的程序，而转到为响应的服务程序去处理。

　　轮询——效率低，等待时间很长，CPU利用率不高。

　　中断——容易遗漏一些问题，CPU利用率高。

　　关于操作系统的知识点6、什么是临界区?如何解决冲突?

　　每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区，每次只准许一个进程进入临界区，进入后不允许其他进程进入。

　　(1)如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入;

　　(2)任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待;

　　(3)进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区;

　　(4)如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。

　　关于操作系统的知识点7、说说分段和分页

　　页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率;或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要，而不是用户的需要。

　　段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好的满足用户的需要。

　　页的大小固定且由系统确定，把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的，因而一个系统只能有一种大小的页面。段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编辑程序在对源程序进行编辑时，根据信息的性质来划分。

　　分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性空间，程序员只须利用一个记忆符，即可表示一地址。分段的作业地址空间是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址。

　　关于操作系统的知识点8、说出你所知道的保持进程同步的方法?

　　进程同步的主要任务：是对多个相关进程在执行次序上进行协调，以使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。

　　同步机制遵循的原则：

　　(1)空闲让进;

　　(2)忙则等待(保证对临界区的互斥访问);

　　(3)有限等待(有限代表有限的时间，避免死等);

　　(4)让权等待，(当进程不能进入自己的临界区时，应该释放处理机，以免陷入忙等状态)。

　　进程间同步的主要方法有原子操作、信号量机制、自旋锁、分布式系统等。

　　关于操作系统的知识点9、Linux中常用到的命令

　　显示文件目录命令ls 如ls

　　改变当前目录命令cd 如cd /home

　　建立子目录mkdir 如mkdir xiong

　　删除子目录命令rmdir 如rmdir /mnt/cdrom

　　删除文件命令rm 如rm /ucdos.bat

　　文件复制命令cp 如cp /ucdos /fox

　　获取帮助信息命令man 如man ls

　　显示文件的内容less 如less mwm.lx

　　重定向与管道type 如type readme>>direct，将文件readme的内容追加到文direct中

　　关于操作系统的知识点10、makefile文件的作用是什么?

　　一个工程中的源文件不计其数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中。makefile定义了一系列的规则来指定哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作。因为makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。makefile带来的好处就是——“自动化编译”。一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大地提高了软件开发的效率。make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具。一般来说，大多数的IDE都有这个命令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，linux下GNU的make。可见，makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。

　　关于操作系统的知识点11、简术OSI的物理层Layer1，链路层Layer2，网络层Layer3的任务。

　　网络层：通过路由选择算法，为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。

　　链路层：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。

　　物理层：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。

　　关于操作系统的知识点12、什么是中断?中断时CPU做什么工作?

　　中断是指在计算机执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序。待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或调度新的进程执行的过程。

　　关于操作系统的知识点13、你知道操作系统的内容分为几块吗?什么叫做虚拟内存?他和主存的关系如何?内存管理属于操作系统的内容吗?

　　操作系统的主要组成部分：进程和线程的管理，存储管理，设备管理，文件管理。虚拟内存是一些系统页文件，存放在磁盘上，每个系统页文件大小为4K，物理内存也被分页，每个页大小也为4K，这样虚拟页文件和物理内存页就可以对应，实际上虚拟内存就是用于物理内存的临时存放的磁盘空间。页文件就是内存页，物理内存中每页叫物理页，磁盘上的页文件叫虚拟页，物理页+虚拟页就是系统所有使用的页文件的总和。

　　关于操作系统的知识点14、什么是缓冲区溢出?有什么危害?其原因是什么?

　　缓冲区溢出是指当计算机向缓冲区内填充数据时超过了缓冲区本身的容量，溢出的数据覆盖在合法数据上。

　　缓冲区溢出中，最为危险的是堆栈溢出，因为入侵者可以利用堆栈溢出，在函数返回时改变返回程序的地址，让其跳转到任意地址，带来的危害一种是程序崩溃导致拒绝服务，另外一种就是跳转并且执行一段恶意代码，比如得到shell，然后为所欲为。通过往程序的缓冲区写超出其长度的内容，造成缓冲区的溢出，从而破坏程序的堆栈，使程序转而执行其它指令，以达到攻击的目的。

　　造成缓冲区溢出的主原因是程序中没有仔细检查用户输入的参数。

　　关于操作系统的知识点15、什么是死锁?其条件是什么?怎样避免死锁?

　　死锁的概念：在两个或多个并发进程中，如果每个进程持有某种资源而又都等待别的进程释放它或它们现在保持着的资源，在未改变这种状态之前都不能向前推进，称这一组进程产生了死锁。通俗地讲，就是两个或多个进程被无限期地阻塞、相互等待的一种状态。

　　死锁产生的原因主要是：? 系统资源不足;? 进程推进顺序非法。

　　产生死锁的必要条件：

　　(1)互斥(mutualexclusion)，一个资源每次只能被一个进程使用;

　　(2)不可抢占(nopreemption)，进程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺;

　　(3)占有并等待(hold andwait)，一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放;

　　(4)环形等待(circularwait)，若干进程之间形成一种首尾相接的循环等待资源关系。

　　这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。

　　死锁的解除与预防：理解了死锁的原因，尤其是产生死锁的四个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。所以，在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立，如何确定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源。此外，也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此，对资源的分配要给予合理的规划。

　　死锁的处理策略：

　　忽略该问题。例如鸵鸟算法，该算法可以应用在极少发生死锁的情况下。传说中，鸵鸟看到危险就把头深埋地下，这是显然是一种很消极的策略。

　　检测死锁并且恢复。

　　通过对资源有序分配，以避免循环等待的“环路”发生。

　　通过破坏死锁的必要条件，来防止死锁的产生。