Linux操作系统期末复习

发布 2022-01-12 08:29:28 阅读 1611

电信2012级《linux操作系统》期末复习提纲。

第1章概述。

操作系统的概念与功能。

操作系統的概念:

1.操作系统是计算机系统的一种基本软件,它直接管理和控制计算机的硬件和软件资源,合理地调度资源,使之得到充分的利用;并为用户使用这些资源提供一个方便的操作环境和良好的用户界面。

2.从资源角度看,操作系统是管理和控制计算机资源的软件。

3.从用户角度看,操作系统是用户与计算机的接口。

操作系統的功能:

1. 处理器管理:在多道程序间分配和调度cpu,协调各程序的运行。

2. 存储器管理:对内存储器进行分配、保护和扩充。

3. 设备管理:对设备进行有效地管理和分配,并控制设备完成i/o操作。

4. 文件管理:管理文件的存储和检索操作,并对文件实施共享、保密和保护措施。

5. 用户接口:提供使用界面,方便用户使用系统功能。

linux系统的特点。

1. 继承unix优秀品质,具有出色的性能和稳定性;

2. 遵照gpl许可,自由软件;

3. 符合posix标准,兼容性好;

4. 适用于各种硬件平台,可移植性好;

5. 网络功能强大;

6. 安全性好。

第2章 linux操作基础。

命令的格式;

命令名[选项1] [选项2] .参数1] [参数2] .

简单命令的功能与用法:echo、who、date、cal

文件系统概念:

文件命名与通配符。

1.文件的命名:linux 文件名的最大长度是255个字符,通常由字母、数字和‘-’组成。以‘.’开头的文件是隐含文件。

2.文件名中不能含有‘/ 字符和空字符‘\0’,因为它们对linux内核具有特殊含义。如‘/ 表示根目录或路径分隔符。

3.文件名中不应含有以下字符,因为它们对shell具有特殊含义:;

文件类型及表示法。

1. 普通文件(-)包括文本文件、数据文件、可执行的二进制程序等。

2. 目录文件(d):一种特殊的文件,用于构成文件系统的分层树型结构。每个目录文件中至少包括两个文件,“.表示上一级目录,“.表示该目录本身。

3. 设备文件:一种特殊文件,linux 系统利用它们来标识各个设备驱动器,核心使用它们与硬件设备通信。有两类特别的设备文件:字符设备(c)和块设备(b) 。

文件(包括目录)权限的含义及表示法(字符和数字表示法)

1.读权限(r):对普通文件,可读取其内容;对目录,可列出其中的文件列表。

2.写权限(w):对普通文件,可修改其内容;对目录,可在其中建立、删除文件,或修改文件名。

3.执行权限(x):对普通文件,可执行其内容;对目录,可进入该目录。

4.无权限(-)不能对其作相应的操作。

目录结构与路径、当前目录及用户主目录,表示方法。

目录结构:linux的文件系统采用树形目录结构。根目录为/。

路径:文件在目录树中所处的位置。

绝对路径:从根目录沿目录树到文件所在目录的路径名。以‘/’开头。

相对路径:从当前目录沿目录树到文件所在目录的路径名。以。/开头,可以省略。

当前目录:用户在linux系统中始终“处在”某个目录之中,此目录称作当前工作目录或当前目录。

用户主目录:用户刚登录到系统中时所处的目录称为其主目录(home directory),用户的默认主目录是/home/用户登录名。

文件系统相关命令的功能与用法:

目录操作命令:mkdir、rmdir、pwd、cd、ls

文件操作命令:cat、more、less【文件显示】、cp、rm、mv【文件复制、删除和移动】、wc、sort【文件内容的统计与排序】、chmod【改变文件的存取权限】、touch【改变文件的时间标签】、 umask【设置文件掩码】、find、grep【文件查找、搜索】

命令的输入输出重定向与管道:原理、格式、用法。

第5章进程管理。

进程管理的功能。

进程管理的功能是跟踪和控制所有进程的活动,为它们分配和调度cpu,协调进程的运行步调。

进程的概念,特性,与程序的区别。

概念:进程(process)是一个可并发执行的程序在某数据集上的一次运行。

特性:1.动态性:进程由“创建”而产生,由“撤消”而消亡,因“调度”而运行,因“等待”而停顿。

2.并发性:同一时间段内有多个进程在系统中活动。它们宏观上是在并发运行。

3.独立性:进程是可以独立运行的基本单位;是资源分配调度的基本单位。

4.异步性:每个进程按照各自独立的、不可预知的速度向前推进。

进程的状态及其转换;linux进程的状态及其转换。

进程的基本状态:运行状态—进程正占用cpu;就绪状态—除cpu外,其它资源都已满足;等待状态—进程因某种资源不能满足,或希望的某事件尚未发生而暂停运行。

状态间的转换:p90

linux进程的状态:

1.运行态(running):运行态实际包含了上述基本状态中的执行和就绪两种状态,处于运行态的进程或正在运行或准备运行。

2.睡眠态(sleeping):也称等待态。进程在等待某个事件或某个资源。

睡眠态又分为可中断的和不可中断的两种。可中断睡眠态的进程可以被信号唤醒而进入就绪状态,不可中断睡眠态的进程不能被信号唤醒,必须等到所等待的硬件资源可用后被唤醒。

3.僵死态(zombie):由于某些原因(如执行了exit)进程被终止,这时进程已释放了除pcb外的所有资源。这种占有pcb但已经无法运行的进程就处于僵死状态。

4.暂停态(stopped):处于暂停状态的进程一般都是由运行状态转换而来,等待某种特殊处理。比如处于调试跟踪的程序,每执行到一个断点,就转入暂停状态,等待新的输入信号。

状态间的转换:p92

进程控制块pcb的作用。

pcb是系统进程调度和进程控制的依据。

进程控制的功能。

1.创建进程:创建进程就是建立进程pcb。操作过程:建立进程的pcb,为其分配资源,然后将pcb链入进程链表和可执行队列中,等待运行。

2.撤消进程:将进程的pcb从进程队列及链表中摘出,释放进程所占用的资源,最后销去它的pcb。

3.阻塞进程:中断进程的执行,为其保存cpu的现场,然后将进程的状态置为等待态,将其pcb插入到相应的等待队列中。

4.唤醒进程:在等待队列中找到该进程,置进程的当前状态为就绪状态,然后将它从等待队列中撤出并插入到可执行队列中。

进程创建、等待、终止的实现原理与相关系统调用fork()、wait()、exec()、exit()

shell命令的执行过程p108

进程调度的功能、调度算法,linux进程调度策略。

功能:按照一定的原则把cpu分配给就绪进程。

常用算法:先进先出法;短进程优先法;时间片轮转法;优先级调度法。

linux进程调度策略:linux的进程调度是由内核函数schedule()来完成的。linux的调度算法简单高效,使系统具有很好的响应特性。

进程的互斥与同步,p、v操作原理。

进程的同步:相关进程为协作完成同一任务而引起的直接制约关系称为同步。

进程的互斥:进程间因竞争系统资源而引起的间接制约关系称为互斥。

申请资源s时,做p(s)操作:s=s-1; if (s<0) block (s);

释放资源s时,做v(s)操作:s=s+1; if (s<=0) wakeup (s);

死锁现象及产生条件。

死锁:系统中若干个进程(两个以上)相互“无知地”等待对方所占有的资源。

而无限地处于等待状态。

产生死锁的必要条件。

1.资源的独占使用:由资源占有者独占,不允许其他进程同时使用。

2.资源的非抢占式分配:资源一旦分配就不能被剥夺,直到占用者使用完毕释放。

3.对资源的保持和请求:进程因请求资源而被阻塞等待时,对已经分配给它的资源保持不放。

4.对资源的循环等待:每个进程已占用一些资源,而又等待别的进程释放资源。

进程间的通信:信号通信原理,信号值的定义p122

进程相关的命令:ps【查看正在运行的进程的信息】、kill【终止一个进程的运行】

第6章存储管理。

存储管理的功能。

1.内存的分配与**:为进程分配、**内存空间;

2.存储地址变换:把程序使用的逻辑地址映射成内存空间地址;

3.存储空间保护:保证内存中的进程互不干扰;

4.存储空间扩充:提供虚拟存储空间。

地址的概念(逻辑地址、物理地址);地址变换的概念(静态、动态);

逻辑地址:经编译后的目标程序所用的地址;

物理地址:程序在内存占用的实际地址。

地址变换:当某程序装入内存运行时,根据其所获得的空间位置,将程序的逻辑地址映射成相应的物理地址。

静态地址变换:程序装入内存前一次性完成地址转换。特点:程序在内存中不可移动。

动态地址变换:在程序执行过程中,由动态地址变换机构实现地址转换。特点:程序在内存中可移动、可共享、可不连续存放。

页式存储管理方案:分页的概念;分页分配思想,地址变换过程(p136),地址保护方式;

分页的概念:将程序的逻辑地址空间分成若干大小相等的页面,同时,把内存空间也按同样大小分为若干块,称为页帧。对于x86体系结构,页面和页帧的大小都为4kb。

页式分配思想:以页帧为单位分配内存,每页帧装一页;一个进程映象的各个页面可分散放在不相邻的页帧中。用页表记录页号与页帧号的映射关系。

地址保护方式:程序运行时,当cpu访问某逻辑地址时,硬件自动把页号与页表长度进行比较,如果合法,则进行地址转换,否则产生地址越界中断信号。

虚拟存储器实现原理。

程序部分**进入内存,其余驻留在外存交换空间中,在需要时调入内存。换入和换出完全由系统动态地完成,应用程序看到的是一个比实际内存大得多的“虚拟内存”。

请求页式内存管理思想,缺页处理过程。

请求页式管理思想:最初只将程序的若干页面调入内存,其余的页面保存在外存的交换区中。当程序运行中访问的地址所在的页面不在内存时,则产生缺页中断,系统响应此中断,将缺页从外存交换区中调入内存。

缺页处理过程(p141、p142图6-11)

linux多级分页机制(p145),逻辑地址表示法(p144)、地址变换方法(p144)

linux进程的地址空间概念。

进程的地址空间是指进程可以使用的全部线性地址的集合。

1:内核空间:最高的1g ,供内核**使用;所有进程通过执行系统调用内核**而共享此空间。

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