软考笔记-信管-02-操作系统知识

1. 操作系统简介

操作系统的主要功能包括哪些？

操作系统主要完成资源的调度和分配，信息的存储和保护，并发活动的协调和控制等工作。是其他软件的运行基础。

资源管理的角度来看，操作系统有如下几个主要功能：

1. 处理器管理：处理中断时间，处理器调度
2. 存储管理
3. 设备管理
4. 文件管理
5. 作业管理
6. 网络和通信管理

比较批处理和分时操作系统的不同点？

1. 批处理系统，用户需要脱机工作，提交作业后，获取结果前不能再与计算机及作业交互。分时系统，用户不需要脱机，终端交互，具有实时性。
2. 批处理系统，输入一批用户作业，交由计算机统一处理；分时系统，每个用户一个终端，好像独占了这台计算机。
3. 批处理系统，作业时间长。分时系统，终端用户请求能立即处理，耗时短的请求能立即得到响应。

2. 处理机管理

进程最基本的状态有哪些？哪些事件可能引起不同状态之间的转换？

？？？

说明进程互斥和同步两个概念之间的区别？

进程之间存在两种基本关系：竞争关系、协作关系。

进程互斥：指若干个进程要使用同一共享资源时，任何时候最多允许一个进程去使用，其他要使用该资源的进程必须等待，直到占有该资源的进程释放该资源。

进程同步：指一个进程的执行依赖于另一个进程的消息，当一个进程没有得到来自于另一个进程的消息时则等待，直到消息到达才被唤醒。

进程互斥是一种特殊的进程同步关系，即逐次使用互斥共享资源。

什么事临界区和临界资源？对临界区管理的基本原则是什么？

3. 存储管理

比较分页式存储管理和分段式存储管理

分页存储管理：分页存储由页框、页面、逻辑地址形式、页表地址转换构成。逻辑地址是连续的。用户在编制程序时只需要使用顺序的地址，而不必考虑如何去分页。由地址结构和操作系统管理的需要来决定页面的大小，从而，也就决定了主存分块的大小。

分段存储管理：

分页存储管理中，页的划分–即逻辑地址划分为页号和单元号是用户不可见的，连续的用户地址空间将根据页框大小自动分页。而在分段式存储管理中，地址结构是用户可见的，即用户知道逻辑地址如何划分为段号和单元号，用户在程序设计时，每个段的最大长度受到地址结构的限制，而每一个程序中允许的最多段数也可能受到限制。

4. 设备管理

简述各种I/O控制方式及其主要优缺点

1. 询问方式：又称为程序直接控制方式，在这种方式下，输入输出指令或询问指令测试一台设备的忙闲标志位，决定主存储器和外围设备是否交换一个字符或一个字。

   缺点：CPU反复查询中，浪费了宝贵的CPU时间。CPU和IO设备串行工作，使主机不能充分发挥效率，外围设备也不能得到合理使用，整个系统的效率很低。

2. 中断方式：中断引入后，外围设备有了反映其状态的能力，仅当操作系统正常或异常结束时才中断中央处理机。

   优点：消除了程序查询方式的忙式测试。提高了CPU资源的使用率。
   缺点：在响应中断请求后，必须停止现行程序转入中断处理程序并参与数据传输操作。

3. DMA方式：在主存和IO设备之间有一条数据通路，在二者之间成块传送数据中，不需要CPU干预，实际操作由DMA直接执行完成。

   优点：IO设备与主存直接交换数据而不占用CPU，CPU资源的利用率提高了。

4. 通道方式：是DMA方式的发展。进一步减少了CPU对IO操作的干预，是对多个数据块，而不是仅仅一个数据块，及有关管理和控制的干预。通道又称为输入输出管理器。能完成主存储器和外围管理设备之间的信息传送，与中央处理器并行地执行操作。采用通道技术主要解决了输入输出操作的独立性和各部件工作的并行性。

优点：由通道管理和控制输入输出操作，大大减少了外围设备和中央处理的逻辑联系。把中央处理器从琐碎的输入输出操作中解放出来。

叙述Spooling系统和作业调度的关系
作业表指示了作业的状态，是作业调度程序进行作业调度的依据，是Spooling系统和作业调度程序共享的数据结构。

5. 文件管理

什么叫“按名存储”？文件系统是如何实现按名存取文件的？

6. 作业管理