年考研计算机操作系统冲刺班讲义

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1、统考计算机专业考研——《操作系统》科目冲刺提高班目录一、知识框架体系3二、知识点串讲81.操作系统的基础知识82.进程的同步与互斥83.进程（作业）调度算法134.请求分页存储管理145.磁盘调度算法176.文件存储空间管理17三、常考点、易考点总结19四、考试题型讲解191.选择题192.应用题22五、考前注意事项251.如何调整心理状态适应考场252.答题方法和技巧26一、知识框架体系《操作系统》课程各章的知识框架体系归纳如下（图1至图6）：图1操作系统概述知识归纳图图2进程管理知识归纳图图3处

2、理机调度与死锁知识归纳图图4存储器管理知识归纳图图5设备管理知识归纳图图6文件管理知识归纳图二、知识点串讲1.操作系统的基础知识1.1操作系统的基本特征1）并发（最重要的特性）：两个或两个以上的程序在同一时间间隔内得到执行。2）共享：指系统中的资源供内存中的多道程序所共同使用。具体又分为：互斥共享方式，同时访问方式。3）虚拟：指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。4）异步性（不确定性）：多道程序环境下，各个进程是以不可预知的速度执行的，但只要运行环境不变，作业经多次运行都会有相同的结

3、果，这就是进程的异步性。1.2操作系统的接口操作系统提供了3种类型的接口供用户使用：1）联机命令接口提供一组命令供用户直接或间接操作。根据作业的方式不同，命令接口又分为联机命令接口和脱机命令接口。2）程序接口程序接口由一组系统调用命令组成，提供一组系统调用命令供用户程序使用。3）图形界面接口通过图标、窗口、菜单、对话框及其他元素，和文字组合，在桌面上形成一个直观易懂、使用方便的计算机操作环境。1.3操作系统的用户态和核心态用户态（目态）：运行于用户态的代码要受到处理器的诸多检查，它们只能执行用户程序

4、，只能访问映射其地址空间的页表项中规定的在用户态下可访问页面的虚拟地址。核心态（管态）：在处理器的存储保护中，核心态，或者特权态是操作系统内核所运行的模式。运行在该模式的代码，可以无限制地对系统存储、外部设备进行访问。 用户态切换到内核态的3种方式：1）系统调用。这是用户态进程主动要求切换到内核态的一种方式，用户态进程通过系统调用申请使用操作系统提供的服务程序完成工作。系统调用机制其核心是使用了操作系统为用户特别开放的一个中断来实现，例如Linux的int80h中断。2）异常。当CPU在执行运行在用

5、户态下的程序时，发生了某些事先不可知的异常，这时会触发由当前运行进程切换到处理此异常的内核相关程序中，也就转到了内核态，比如缺页异常。3）外围设备的中断。当外围设备完成用户请求的操作后，会向CPU发出相应的中断信号。这时，CPU会暂停执行下一条即将要执行的指令，转而去执行与中断信号对应的中断处理程序。如果先前执行的指令是用户态下的程序，那么这个转换的过程自然也就发生了由用户态到内核态的切换。比如硬盘读写操作完成，系统会切换到硬盘读写的中断处理程序中执行后续操作等。这3种方式是系统在运行时由用户态转到

6、内核态的最主要方式。其中，系统调用可以认为是用户进程主动发起的，异常和外围设备中断则是被动的。2.进程的同步与互斥2.1记录型信号量定义：在记录型信号量中，引入整型变量value(代表资源数目)、进程链表L(链接所有等待进程)，记录型数据结构如下所示：typesemaphore=recordvalue:integer;L:listofprocess;end;S:semaphore;wait(S)beginS.value:=S.value-1;ifS.value<0thenblock(S.L)ends

7、ignal(S)beginS.value:=S.value+1;ifS.value<=0thenwakeup(S.L)end掌握信号量的物理意义（1）一般考查对记录型信号量的理解。从物理意义上来说，一个记录型信号量S用来表示系统中某类资源的可用数量和等待该资源的进程数量。（2）S.value的初值表示系统中某类资源的总数。若信号量代表临界资源，则初值为1；否则，初值一般为大于1的整数。（3）在系统运行过程中，如果S.value>0，那么表示系统中该资源还剩下S.value个；如果S.value<=0

8、，则表示系统中已经没有该资源了，这种情况下，S.value的绝对值表示系统中等待该资源的进程的数量。（4）wait(S)操作首先执行S.value--，若S.value<0，则表示进程无法获得这种资源，进程自我阻塞到S.L队列中等待。注意：整型信号量不会取负值，可由此判断题目中的信号量是整型信号量还是记录型信号量。（5）signal(S)操作首先执行S.value++，若S.value<=0，则说明S.L队列上有进程在等待，于是唤醒等待队列上的第一个进程，分配给它资源