2019年3月计算机等级四级——操作系统（网络工程师）

以下是操作系统历年试题考点精简摘要。

操作系统原理
一、操作系统概述
1.操作系统
（1）概念：是计算机系统的一个系统软件，能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理（公平对待不同用户程序，不发生“死锁”和“饥饿”）组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使用户能灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统高效运行；位于硬件之上，支撑软件（软件的编制和维护）之下。
A.应用角度看主要作用：提供人机交互接口（提供给用户的接口是命令输入和系统调用）；
B.软件开发角度看作用：软件开发的基础平台；
C.安全保护角度看作用：第一道安全防线；
D.系统发展角度看作用：虚拟机和扩展机
（2）特性
A.并发性：执行期间具有相互制约关系；程序与计算不再一一对应；结果不再现并发过程失去封闭性；
B.共享性：CPU、内外存储器、外部设备；
C.随机性（异步性）：何时退出？假死？中断？关机？重启？
（3）功能：
A.进程管理：对CPU进行管理。包括进程控制（创建、撤销结束进程以及控制运行时候的各种状态转换）、进程同步（处理进程之间同步或互斥关系）、进程间通信（信息交换）和进程调度（按照一定算法从就绪队列中挑选一个进程让CPU执行它）；
B.存储管理：管理计算机内存资源。包括回收与分配内存、存储保护（考虑程序可能发生越界的情况）和内存扩充（借助虚拟技术在逻辑上增加进程运行空间）；
C.文件管理：文件存储空间的管理（管理/创建/删除/命名文件）；文件目录管理；文件系统的安全性（读写和存取权限）
D.设备管理：除CPU和内存之外的所有输入输入设备，复杂外部设备分配和故障处理。技术包括：中断技术、通道技术、虚拟设备技术和缓冲技术。
E.用户接区（作业管理）：
（4）常见的操作系统：Ubuntu、Windows、Unix、DOS、BSD
2.操作系统分类：
按页面使用环境和功能特征
（1）批处理系统：分单道批处理系统和多道批处理系统，其中多道批处理效率和吞吐量较高但缺少人机交互性；指令有特权指令和一般指令；
（2）分时系统：多用户共同、交互使用系统；独占性（用户感觉）；及时性
（3）实时系统：多路性，及时性，交互性，可靠性，有过载防护能力
按计算机体系结构分类：
（1）个人操作系统
（2）网络操作系统：主从关系明显；有限制共享资源；
（3）分布式操作系统：统一配置，所有主机使用一个操作系统；资源共享；相互通信；
（4）嵌入式操作系统：成本低
交互式系统是指用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。多级反馈、时间片轮转和高优先级适用于交互式操作系统。
3.操作系统结构：
（1）整体式结构：功能划分成多模块；
（2）层次式结构：单向调用，同层不调用；
（3）微内核结构（C/S结构）：将大多数的操作系统由用户进程实现；分割成多个部分，每一部分只处理一方面的功能，如文件服务、进程服务与服务器通信；特点：高可靠性、高灵活性、适合分布式处理、可移植性强、融入面向对象技术，但效率低，不适合频繁通信；微内核具备：线程调度、虚拟存储、消息传递、设备驱动、内核原语操作以及中断处理。
4.指令：
（1）特权指令：包括输出指令、停机指令等，只有在监控程序才能执行特权指令，只能在内核状态（管态）下运行（屏蔽中断、关闭中断）；
（2）一般指令：用户态下运行（关机、读文件、设置时间），管态下也可以执行。如果用户程序在用户态（目态）执行特权指令，则引起访管中断，这也是CPU由用户态向核心态转换的方法。
5.
（1）临界资源：
（2）可重写入代码：硬盘，内存；
（3）不可重用资源：时间片到时、硬件时钟到时
6.三类接口可供用户使用：
（1）命令接口：提供一组命令供用户间接/直接操作；
（2）程序调用：一组系统调用命令组成，是操作系统提供给编程人员唯一接口，调用命令供用户程序使用；（用户编程需要打印输出，提供指令：write()）
（3）图像界面接口：图标、菜单、窗口，形成一个直观易懂，使用方便的计算机操作环境，终端窗口采用命令行。
7.设备分配算法中，数据结构主要包含四个表分配顺序是：系统设备表（SDT）、设备控制表（DCT）、控制器控制表（COCT）、通道控制表（CHCT）。
8.程序状态字（PSW，专门的寄存器指示处理器状态）
（1）包含：CPU工作状态码（指明管/目态）；条件码（指令结果）；终端屏蔽码（是否允许中断）；
（2）状态标志：CF（有进位）、ZF（为零）、SF（符号）、OF（溢出）、TF（陷阱）、IF（中断屏蔽）、VIF（虚拟中断）、VIP（虚拟自断待决）、IOPL（IO特权级别）

二、操作系统运行机制