linux操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱概述

1、Linux操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱、操作系統(tǒng)導(dǎo)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(jī)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(jī)資源（軟、 硬件），合理組織計算機(jī)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(qiáng)大、使用方便且易于擴(kuò)展的工作環(huán)境，從而在計算機(jī)與用戶之間起到接口 的作用。功能：處理機(jī)管理，存儲管理，設(shè)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(wù)多用戶系統(tǒng)嗎？ linux系統(tǒng)內(nèi)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(shè)備驅(qū)動程序接口。是最新

2、的內(nèi)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(shè)計，多道程序設(shè)計單道程序設(shè)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(jié)束后才 能執(zhí)行下一個程序多道程序設(shè)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(dāng)前目錄5. pwd打印當(dāng)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(fù)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(nèi)容12. more在屏幕上分頁顯示文件的內(nèi)容，支持跳轉(zhuǎn)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(rèn)文件名3不同用戶的家目錄是什么？三、進(jìn)程及進(jìn)程通信1. 進(jìn)程的概念及特性，進(jìn)程的基本狀態(tài)及轉(zhuǎn)換，進(jìn)程的組成2. 進(jìn)程、程序、線程的區(qū)別和聯(lián)系進(jìn)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(jìn)程調(diào)度和分 配資源的單位b) 進(jìn)程：動態(tài)、執(zhí)行過程、有生命周期、不可保存、是進(jìn)程調(diào)度和分 配資源的單位c) 進(jìn)程是由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊三部分組成；進(jìn)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(jìn)程，是進(jìn)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(diào)度和指派的

5、執(zhí)行單元。 資源的擁有者還是進(jìn)程，線程將原來進(jìn)程的兩個屬性分開處理。線程的性質(zhì)：? 是進(jìn)程內(nèi)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(diào)度單元，在線程中包含調(diào)度所需的信息。? 一個進(jìn)程至少有一個線程，可有多個線程，因進(jìn)程已不是被調(diào)度的單元。? 線程并不擁有資源，而是共享和使用包含它的進(jìn)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(jìn)程的時候會復(fù)制所有父進(jìn)程的所有資 源(如進(jìn)程環(huán)境、內(nèi)存、堆棧等)使用 vfor

6、k 函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程的時候，不會復(fù)制父進(jìn)程的相關(guān)資源，父子 進(jìn)程共享地址空間。使用 vfork 函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程后， 父進(jìn)程會被阻塞， 直到子進(jìn)程調(diào)用了 exec 或者_(dá)exit函數(shù)退出。子進(jìn)程不能使用 return返回，也不要調(diào)用exit函 數(shù)(父進(jìn)程會失掉 I/O 緩存)。vfork 所需頭文件與 fork 相同Linux的進(jìn)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(jìn)程返回> 0：創(chuàng)建成功 , 并從父進(jìn)程返回 ,返回的是子進(jìn)程 PID fork()函數(shù)為系統(tǒng)調(diào)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(jìn)程和子進(jìn)程返回的值，做相應(yīng)處理 一般程序架構(gòu)如下：main()int pid;/子進(jìn)程的標(biāo)識符 PIDwhile ( (pid=fork() = -1) ;/ 直到子進(jìn)程創(chuàng)建成功 if (pid = 0)/子進(jìn)程返回，也稱調(diào)度返回 / 插入子進(jìn)程返回時處理的程序段 else / 父進(jìn)程返回，也稱調(diào)用返回 / 插入父進(jìn)程返回時處理的程序段 ? 相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用? 1 )進(jìn)程終止void exit(stat); 主要任務(wù)：自我終止，將進(jìn)程狀態(tài)變?yōu)椤苯┧馈睜顟B(tài)，等待父進(jìn) 程用 wait

8、 系統(tǒng)調(diào)用來收集。一般參數(shù)可設(shè)為 0，即 exit(0) exit()：在執(zhí)行該函數(shù)時，進(jìn)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(yīng)的文件，這樣就防 止了文件數(shù)據(jù)的丟失！然后終止進(jìn)程。頭文件： stdlib.h? _exit()：在執(zhí)行該函數(shù)時，并不清理標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出緩存，而是直接清除內(nèi) 存空間，當(dāng)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(dāng)前進(jìn)程標(biāo)識，getppid返回父進(jìn)程標(biāo)識 頭文件：#i

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

10、進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)，需要遵循如下原則：有空讓進(jìn)忙則等待有限等待讓權(quán)等待5信號量的PV操作，重點掌握利用PV操作實現(xiàn)進(jìn)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(jìn)程互斥設(shè)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(jìn)程同步設(shè)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(jìn)程通信的機(jī)制有哪些？重點掌握軟中

11、斷信號機(jī)制，kill、signal答：信號量，信號，管道，消息隊列，共享內(nèi)存四、調(diào)度與死鎖1. 什么是進(jìn)程調(diào)度？常見的進(jìn)程調(diào)度算法有哪些？高級調(diào)度 中級調(diào)度 低級調(diào)度： 又稱進(jìn)程調(diào)度， 是所有多任務(wù)操作系統(tǒng)中都必 須有的一級調(diào)度，就是從就緒隊列中選擇一個進(jìn)程，讓其占有 CPU先來先服務(wù)算法短進(jìn)程優(yōu)先算法時間片輪轉(zhuǎn)算法優(yōu)先級算法2. 死鎖的概念及產(chǎn)生死鎖的原因、必要條件多個并發(fā)進(jìn)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(jìn)程將永遠(yuǎn)不能再向前推進(jìn) ,這種現(xiàn)象稱為進(jìn)程死鎖 ,這 些并發(fā)進(jìn)程稱為死鎖進(jìn)程產(chǎn)生死鎖的原因競爭資源 進(jìn)程推進(jìn)的順序不合理? 產(chǎn)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(jìn)程釋放 請求和保持條件：進(jìn)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(jìn)程對資源的占有和請求形成環(huán)路3. 死鎖處理的方案（預(yù)防、避免、檢測、解除） ，主要是原理的理解 死鎖的預(yù)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(jìn)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(jìn)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(wù)和功能 存儲管理的任務(wù)：負(fù)責(zé)計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存空間的管理，目的是充分 利用內(nèi)存空間為多道程序并發(fā)提供存儲基礎(chǔ)，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(yùn)行結(jié)束后， 系統(tǒng)回收內(nèi)存空間 地址變換：將邏輯地址轉(zhuǎn)化為物理地址 內(nèi)存“擴(kuò)充”：借助虛擬存儲技術(shù)或自動覆蓋技術(shù)，為用戶 提供比內(nèi)存空間大的地址空間， 實現(xiàn) “擴(kuò)充 ”內(nèi)存容量的目的 存儲保護(hù)：保證進(jìn)入內(nèi)存的各道作業(yè)都在自己的存儲空間內(nèi) 運(yùn)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(nèi)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(yùn)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(nèi)存中為作業(yè)中的每個頁，分配對應(yīng)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(shù)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(shù)的實現(xiàn)思想：程序運(yùn)行前不必全部裝入內(nèi)存且在運(yùn)行過程中也不 必一直駐留在內(nèi)存 實現(xiàn)虛擬存儲器必須具備以下條件：實際內(nèi)存空間 外存上的內(nèi)存交換區(qū) 虛擬地址 換出、換進(jìn)機(jī)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(dāng)作業(yè)被 調(diào)度運(yùn)行時，至少要將作業(yè)的第一頁內(nèi)容裝入內(nèi)存，在執(zhí)行的過 程當(dāng)中，訪問到不在內(nèi)存的頁時，再把它們調(diào)入內(nèi)存淘汰算法 缺頁中斷處理時，如果內(nèi)存中無空閑塊，則需要將內(nèi)存中的一頁調(diào)出，稱為淘 汰。如何從多頁中選出一頁進(jìn)行淘汰，就要設(shè)置相應(yīng)的淘汰算法 最佳算法（ OPT ）先進(jìn)先出算法（ FIFO ） 最近很久未使用算法（ LRU ） 最不經(jīng)常使用算法（ LFU ）六、文件管理1. 重點掌握文件管理的任務(wù)和功能文件管理的任務(wù)： 把存儲、檢索、共享、保護(hù)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(jī)內(nèi) 碼與外存的地址建立相應(yīng)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(diào)用控制，包括文件的 創(chuàng)建、打開、關(guān)閉、讀寫、刪除、重命名等。文件共享與保護(hù)，解決文件命名中的沖突和存取權(quán)限的控制。3. 文件的物理結(jié)構(gòu)形式有哪些？ 文件的物理結(jié)構(gòu)形式 a） 連續(xù)文件結(jié)構(gòu) b） 鏈表結(jié)構(gòu) c） 索引結(jié)構(gòu) d） 散列結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)成的有序序列 目錄項即文件控制塊 FCB4. open、 write、 read、close、lseek七、設(shè)備管理1. 設(shè)備管理的主要任務(wù)有哪些？ ? 設(shè)備管理的任務(wù)和功能 任務(wù)：設(shè)備的分配和釋放 設(shè)備的驅(qū)動中斷處理 虛擬設(shè)備的實現(xiàn)功能:提供友好（或者統(tǒng)一）的接口 實施設(shè)備的分配和回收 實現(xiàn)設(shè)備之間、設(shè)備與 CPU 之間的并行操作 解決設(shè)備與 CPU 之間的速度匹配（緩沖技術(shù)）2. 按傳輸數(shù)據(jù)數(shù)量分：字符設(shè)備、塊設(shè)備 按數(shù)據(jù)傳輸