linux操作系統(tǒng)復習提綱概述

1、Linux操作系統(tǒng)復習提綱、操作系統(tǒng)導論1什么是操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)的功能有哪些，現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征?答：是計算機系統(tǒng)中的一個重要系統(tǒng)軟件，它管理和控制所有的計算機資源（軟、 硬件），合理組織計算機工作流程，以便有效的利用這些資源為用戶提供一個功 能強大、使用方便且易于擴展的工作環(huán)境，從而在計算機與用戶之間起到接口 的作用。功能：處理機管理，存儲管理，設備管理，文件管理，用戶接口。特征：并發(fā)性，共享性，虛擬性，不確定性。2. 操作系統(tǒng)為用戶提供了哪些接口？linux操作系統(tǒng)是多任務多用戶系統(tǒng)嗎？ linux系統(tǒng)內核版本如何區(qū)分穩(wěn)定版和測試版？命令接口，程序接口，通信接口，設備驅動程序接口。是最新

2、的內核是3.17 （穩(wěn)定的版本是3.16）尾數(shù)是偶數(shù)穩(wěn)定版，奇數(shù)測試版3. 單道程序設計，多道程序設計單道程序設計：任一時刻只允許一個程序在系統(tǒng)中執(zhí)行。一個程序執(zhí)行結束后才 能執(zhí)行下一個程序多道程序設計：任何時刻都允許多道程序在系統(tǒng)中同時執(zhí)行。（特性：多道、宏觀上并行、客觀上串行）、linux操作系統(tǒng)的基本操作1. 常用命令及命令選項：2. SU變更用戶身份3. Is列出一個或多個文件的信息4. cd改變當前目錄5. pwd打印當前工作目錄的全路徑名（絕對路徑），如果沒有顯示目錄，則屬于符號 鏈接6. Cp復制一個或多個文件或目錄7. mv移動或更名文件或目錄& rm刪除命令中所列出的

3、每個文件9. touch修改文件的時間戳，如果FILE文件并不存在，則創(chuàng)建新文件10. mkdir創(chuàng)建一個或多個目錄11. cat在屏幕上顯示文件的內容12. more在屏幕上分頁顯示文件的內容，支持跳轉行功能13. head顯示文件的開始部分14. tail顯示文件的末尾部分15. ln在文件間建立鏈接16. man獲得幫助信息17. find查找文件和目錄18. grep輸入一個或多個輸入文件中查找含有與指定模式相匹配的字符串的行19. tar打包文件或目錄1. VIM編輯器三種模式及切換，文本插入命令 i、r、a、o,保存退出命令 三種模式切換方法如圖：命令行模式ESCi* 養(yǎng) 6 r/

4、 x :ESC文木輸入模式來行模式2 如何使用gcc編譯器編譯源程序，選項-E、-S、-o、-c，默認文件名3不同用戶的家目錄是什么？三、進程及進程通信1. 進程的概念及特性，進程的基本狀態(tài)及轉換，進程的組成2. 進程、程序、線程的區(qū)別和聯(lián)系進程與程序的區(qū)別a) 程序：靜態(tài)、指令集合、無生命周期、可保存、不是進程調度和分 配資源的單位b) 進程：動態(tài)、執(zhí)行過程、有生命周期、不可保存、是進程調度和分 配資源的單位c) 進程是由程序、數(shù)據(jù)和進程控制塊三部分組成；進程具有動態(tài)性， 并發(fā)性，獨立性，異步性線程的定義：有時稱輕量級進程，是進程中的一個執(zhí)行線路或線索，是 一個相對獨立的、可獨立調度和指派的

5、執(zhí)行單元。 資源的擁有者還是進程，線程將原來進程的兩個屬性分開處理。線程的性質：? 是進程內的一個相對獨立的可執(zhí)行單元；? 是操作系統(tǒng)中的基本調度單元，在線程中包含調度所需的信息。? 一個進程至少有一個線程，可有多個線程，因進程已不是被調度的單元。? 線程并不擁有資源，而是共享和使用包含它的進程所擁有的所有資源。? 線程在需要時也可創(chuàng)建其他線程。線程有自己的生命期，也有狀態(tài)變化。3. fork、 vfork 、 wait、 exit、 _exit 、 getpid、 getppid傳統(tǒng)的 fork 函數(shù)在創(chuàng)建新的子進程的時候會復制所有父進程的所有資 源(如進程環(huán)境、內存、堆棧等)使用 vfor

6、k 函數(shù)創(chuàng)建子進程的時候，不會復制父進程的相關資源，父子 進程共享地址空間。使用 vfork 函數(shù)創(chuàng)建子進程后， 父進程會被阻塞， 直到子進程調用了 exec 或者_exit函數(shù)退出。子進程不能使用 return返回，也不要調用exit函 數(shù)(父進程會失掉 I/O 緩存)。vfork 所需頭文件與 fork 相同Linux的進程創(chuàng)建fork()函數(shù) fork()函數(shù)返回值= -1：創(chuàng)建失敗= =0：創(chuàng)建成功，并從子進程返回> 0：創(chuàng)建成功 , 并從父進程返回 ,返回的是子進程 PID fork()函數(shù)為系統(tǒng)調用2 次返回都將執(zhí)行 fork 之后的語句。 所需頭文件#include<

7、unistd.h> #include<sys/types.h>fork()函數(shù)返回后的處理 可依據(jù)父進程和子進程返回的值，做相應處理 一般程序架構如下：main()int pid;/子進程的標識符 PIDwhile ( (pid=fork() = -1) ;/ 直到子進程創(chuàng)建成功 if (pid = 0)/子進程返回，也稱調度返回 / 插入子進程返回時處理的程序段 else / 父進程返回，也稱調用返回 / 插入父進程返回時處理的程序段 ? 相關系統(tǒng)調用? 1 )進程終止void exit(stat); 主要任務：自我終止，將進程狀態(tài)變?yōu)椤苯┧馈睜顟B(tài)，等待父進 程用 wait

8、 系統(tǒng)調用來收集。一般參數(shù)可設為 0，即 exit(0) exit()：在執(zhí)行該函數(shù)時，進程會檢查文件打開情況，清理I/O緩存，如果緩存中有數(shù)據(jù)，就會將它們寫入相應的文件，這樣就防 止了文件數(shù)據(jù)的丟失！然后終止進程。頭文件： stdlib.h? _exit()：在執(zhí)行該函數(shù)時，并不清理標準輸入輸出緩存，而是直接清除內 存空間，當然也就把文件緩存中尚未寫入文件的數(shù)據(jù)給銷毀了。由此可 見，使用exit()函數(shù)更加安全。頭文件： unistd.hpid_t getpid(void)pid_t getppid(void)功能描述：getpid返回當前進程標識，getppid返回父進程標識 頭文件：#i

9、nclude <sys/types.h>#include <unistd.h>4. 進程的同步、進程的互斥、臨界區(qū)、臨界資源等概念，互斥進程進入臨 界區(qū)的原則基本概念a) 臨界資源：一次只允許一個進程使用的共享資源b) 臨界區(qū)：在進程中涉及到臨界資源訪問的程序段c) 進程的同步：合作進程之間的執(zhí)行次序上的相互協(xié)調以完成相關的 操作，稱為進程的同步。也可稱：同步方式共享資源的進程稱為進 程的同步。d) 進程的互斥：由于各進程要求共享資源，而有些資源需要互斥使用, 因此各進程間競爭使用這些資源，進程的這種關系為進程的互斥。 也可稱：異步方式共享資源的進程稱為進程的互斥?；コ?/p>

10、進程進入臨界區(qū)，需要遵循如下原則：有空讓進忙則等待有限等待讓權等待5信號量的PV操作，重點掌握利用PV操作實現(xiàn)進程的互斥和同步i. 執(zhí)行P操作申請信號量(執(zhí)行條件)，V操作釋放信號量(釋放 條件)ii. PV操作將改變屬于共享變量的信號量iii. PV操作是原語實現(xiàn)，不可中斷齊號量瓦其H衛(wèi)操作(4 用pv操件實現(xiàn)進程互斥設您界険蠟的時號章為時各掘程為號齒界區(qū)掠 作P(s)；臨界區(qū)匚V(s)；用PV操件實現(xiàn)進程同步設果盲界就擦的執(zhí)打繪件信號帯號量為$2、msg的陷界操作為：P(sl) fP(=2) J臨界區(qū)；臨界區(qū)：V(s2)JV(sl)；PS66. Iinux進程通信的機制有哪些？重點掌握軟中

11、斷信號機制，kill、signal答：信號量，信號，管道，消息隊列，共享內存四、調度與死鎖1. 什么是進程調度？常見的進程調度算法有哪些？高級調度 中級調度 低級調度： 又稱進程調度， 是所有多任務操作系統(tǒng)中都必 須有的一級調度，就是從就緒隊列中選擇一個進程，讓其占有 CPU先來先服務算法短進程優(yōu)先算法時間片輪轉算法優(yōu)先級算法2. 死鎖的概念及產生死鎖的原因、必要條件多個并發(fā)進程競爭同一資源而形成的一種僵持局面，無外力作用 的話，這些進程將永遠不能再向前推進 ,這種現(xiàn)象稱為進程死鎖 ,這 些并發(fā)進程稱為死鎖進程產生死鎖的原因競爭資源 進程推進的順序不合理? 產生死鎖的必要條件：互斥條件 :臨界

12、資源為互斥使用 不可剝奪條件：一旦占有就直到使用完畢 ,由進程釋放 請求和保持條件：進程占用資源時，又去申請其他新的資源；申 請受挫時，又不放棄已占用的資源 環(huán)路等待條件：各進程對資源的占有和請求形成環(huán)路3. 死鎖處理的方案（預防、避免、檢測、解除） ，主要是原理的理解 死鎖的預防 破壞“請求和保持”條件 破壞“不剝奪”條件 破壞“環(huán)路等待”條件 死鎖的避免 不對資源的申請加限制，只是在即將進入不安全狀態(tài)時才加以限制 如果分配資源后，系統(tǒng)可能發(fā)生死鎖，即進入不安全狀態(tài)，系統(tǒng)不予分配 五、存儲管理與虛擬存儲器1. 存儲管理的功能，存儲管理的不同方式，重點掌握分頁存儲管理和分段 存儲管理的原理以及

13、分頁與分段存儲管理的區(qū)別? 存儲管理的任務和功能 存儲管理的任務：負責計算機系統(tǒng)內存空間的管理，目的是充分 利用內存空間為多道程序并發(fā)提供存儲基礎，并盡可能地方便用 戶使用。存儲管理的功能：存儲分配和回收： 完成主存儲器空間的分配和管理， 使程序 員擺脫存儲分配的麻煩，提高編程效率；程序運行結束后， 系統(tǒng)回收內存空間 地址變換：將邏輯地址轉化為物理地址 內存“擴充”：借助虛擬存儲技術或自動覆蓋技術，為用戶 提供比內存空間大的地址空間， 實現(xiàn) “擴充 ”內存容量的目的 存儲保護：保證進入內存的各道作業(yè)都在自己的存儲空間內 運行，互不干憂? 分區(qū)存儲管理對于可變分區(qū)，為解決碎片問題需要移動內存的作

14、業(yè)，從 而造成系統(tǒng)開銷很大? 使用分頁存儲管理，可使存放在不連續(xù)的地址空間的程序能運行 原理 將主存分成地址連續(xù)、大小相等，位置固定的許多區(qū)域。每個區(qū)域稱為塊 作業(yè)的邏輯地址空間劃分為連續(xù)的大小相等的片段。稱為頁 頁的大小和塊大小完全相同 內存中為作業(yè)中的每個頁，分配對應的塊 并不要求分配給作業(yè)的塊是相連的2. 虛擬存儲技術的實現(xiàn)思想及必備條件，頁式虛擬存儲管理的原理及缺頁 中斷時的淘汰算法有哪些？ 虛擬存儲技術的實現(xiàn)思想：程序運行前不必全部裝入內存且在運行過程中也不 必一直駐留在內存 實現(xiàn)虛擬存儲器必須具備以下條件：實際內存空間 外存上的內存交換區(qū) 虛擬地址 換出、換進機制 頁式虛擬存儲管理

15、是將作業(yè)信息的副本存放在外存上，當作業(yè)被 調度運行時，至少要將作業(yè)的第一頁內容裝入內存，在執(zhí)行的過 程當中，訪問到不在內存的頁時，再把它們調入內存淘汰算法 缺頁中斷處理時，如果內存中無空閑塊，則需要將內存中的一頁調出，稱為淘 汰。如何從多頁中選出一頁進行淘汰，就要設置相應的淘汰算法 最佳算法（ OPT ）先進先出算法（ FIFO ） 最近很久未使用算法（ LRU ） 最不經常使用算法（ LFU ）六、文件管理1. 重點掌握文件管理的任務和功能文件管理的任務： 把存儲、檢索、共享、保護文件的手段，提供給本身和用戶，以方便用 戶及資源利用。文件管理的功能： 分配與管理外部存儲器，用戶以文件形式存放

16、信息，按名存取，文件的機內 碼與外存的地址建立相應的表格聯(lián)系。提供合適的存儲方法，如 :鍵盤命令及程序中的系統(tǒng)調用控制，包括文件的 創(chuàng)建、打開、關閉、讀寫、刪除、重命名等。文件共享與保護，解決文件命名中的沖突和存取權限的控制。3. 文件的物理結構形式有哪些？ 文件的物理結構形式 a） 連續(xù)文件結構 b） 鏈表結構 c） 索引結構 d） 散列結構4. 什么是文件目錄和目錄文件？單級、二級、多級目錄 實際上是同一事物的兩種稱謂 從用途方面來看，稱為文件目錄；從實現(xiàn)方面來看，稱為目錄文件單級目錄是整個系統(tǒng)只有一個目錄，所有文件都登記在該目錄中 二級目錄是把一個文件卷上或盤上的目錄分成兩級 多級目錄是對二級目錄結構的改建用于檢索文件的目錄稱為文件目錄 它是由目錄項構成的有序序列 目錄項即文件控制塊 FCB4. open、 write、 read、close、lseek七、設備管理1. 設備管理的主要任務有哪些？ ? 設備管理的任務和功能 任務：設備的分配和釋放 設備的驅動中斷處理 虛擬設備的實現(xiàn)功能:提供友好（或者統(tǒng)一）的接口 實施設備的分配和回收 實現(xiàn)設備之間、設備與 CPU 之間的并行操作 解決設備與 CPU 之間的速度匹配（緩沖技術）2. 按傳輸數(shù)據(jù)數(shù)量分：字符設備、塊設備 按數(shù)據(jù)傳輸