操作系统(存储管理,设备管理,文件系统)知识点介绍
操作系统(文件系统)知识点介绍
7.2.1一级目录结构
一级目录结构：为外存上的全部文件设立一张线性排 列的目录表，包含所有文件的FCB。每建立一个新文 件即在目录中增加一个FCB，每当删除一个文件即删 除对应的FCB，当要访问一个文件时，先按文件名在 目录中找到对应的文件FCB。
cat test data … record
文件目录
文件
文 件 1
文 件 2
文 件 3
文 件 n
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一级目录通常按卷（可理解为一盘磁带，一个逻辑磁盘） 构造，即把一卷中的全部文件形成一级目录表，保存在 该卷的固定区域，使用时先将目录表读到内存。
优点：简单，实现容易，能实现“按名存取”。 缺点：
1）当系统中的文件数很多时，则查找时间长；
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• 文件的物理组织方法
① 顺序结构 文件顺序连续存放于文件存储器上（如磁带文 件，光盘文件）。 L1
变 长 L2 记录2 记 录 记录2 记录3 主要优点：1）顺序访问容易；2）顺序访问速度快。 文 件 …… 主要缺点： …… 连 续 1）必须已知文件的最大长度； 存 2）扩展性差，不宜用来存放用户文件、数据库文件等经常被 L 记录m Lm 放 结 修改的文件。 记录m 构 等长记录文件连续存放结构
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索引结构不仅适应于顺序存取，也适应于随机存取。
缺点是：
⑴ 增加了存储空间的开销。
⑵ 在存取文件时需要至少访问存储器二次以上。一 次是访问索引表，另一次根据索引表提供的物理块号 访问文件信息。 改进的方法：当对某个文件进行操作之前，系统预 先把索引表放入内存。因此，文件的存取就可直接在 内存通过索引表确定物理地址块号，而访问磁盘的动 作只需要一次。
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计算机操作系统名词解释
计算机操作系统名词解释计算机操作系统（Computer Operating System）是与硬件紧密结合的一种软件系统，用于管理和控制计算机硬件设备及资源，提供用户与计算机之间的接口和交互方式。
操作系统是计算机系统中最基础的软件之一，它对计算机的性能、稳定性和安全性起着重要的影响。
1. 操作系统（Operating System）操作系统是一种系统软件，具有以下几个主要功能。
（1）资源管理：操作系统通过对计算机的硬件资源（如CPU、内存、磁盘等）进行管理、分配和调度，提高计算机资源的利用率。
（2）进程管理：操作系统负责控制程序的执行，由多个进程构成的程序并发执行，操作系统根据优先级和调度算法来控制进程的执行顺序。
（3）文件管理：操作系统负责管理计算机上的文件和文件系统，实现文件的存储、读写、保护和共享等功能。
（4）设备管理：操作系统管理计算机上的各类设备（如键盘、显示器、打印机等），完成设备的初始化、驱动程序的加载和设备的分配等任务。
（5）用户接口：操作系统通过命令行界面、图形界面或者其他形式的用户接口，使用户可以方便地与计算机进行交互。
2. 多任务（Multitasking）多任务是操作系统的一项核心功能，指计算机能够同时执行多个任务。
操作系统通过时间片轮转、优先级调度等机制，合理分配CPU的执行时间，使得多个任务能够共享系统资源，并且给用户带来流畅的使用体验。
多任务技术可以提高系统的运行效率，充分利用计算机的性能。
3. 内存管理（Memory Management）内存管理是操作系统中非常重要的一项功能。
操作系统负责对计算机的内存进行管理，包括内存空间的分配和释放、内存的保护和共享等。
操作系统通过虚拟内存技术，将计算机的物理内存和虚拟内存进行映射，提高内存的利用率，并实现了程序的分页管理、页面置换等功能。
4. 文件系统（File System）文件系统是操作系统中用于管理和组织文件的一种机制。
操作系统复习资料大全——考试必备
操作系统学习指导书操作系统课程组信息工程学院计算机系第1章操作系统引论知识点总结1、什么是操作系统操作系统：是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。
1) OS是什么：是系统软件（一整套程序组成，如UNIX由上千个模块组成）2) 管什么：控制和管理系统资源（记录和调度）2、操作系统的主要功能操作系统的功能：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理和用户接口管理。
1) 存储器管理：内存分配，地址映射，内存保护和内存扩充2) 处理机管理：作业和进程调度，进程控制和进程通信3) 设备管理：缓冲区管理，设备分配，设备驱动和设备无关性4) 文件管理：文件存储空间的管理，文件操作的一般管理，目录管理，文件的读写管理和存取控制5) 用户接口：命令界面/图形界面和系统调用接口3、操作系统的地位操作系统是裸机之上的第一层软件，是建立其他所有软件的基础。
它是整个系统的控制管理中心，既管硬件，又管软件，它为其它软件提供运行环境。
4、操作系统的基本特征操作系统基本特征：并发，共享和异步性。
1) 并发：并发性是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。
2) 共享：共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。
3) 异步性：每个程序什么时候执行，向前推进速度快慢，是由执行的现场所决定。
但同一程序在相同的初始数据下，无论何时运行都应获得同样的结果。
5、操作系统的主要类型多道批处理系统、分时系统、实时系统、个人机系统、网络系统和分布式系统1) 多道批处理系统(1) 批处理系统的特点：多道、成批(2) 批处理系统的优点：资源利用率高、系统吞吐量大(3) 批处理系统的缺点：等待时间长、没有交互能力2) 分时系统(1) 分时：指若干并发程序对CPU时间的共享。
它是通过系统软件实现的。
共享的时间单位称为时间片。
(2) 分时系统的特征：同时性：若干用户可同时上机使用计算机系统交互性：用户能方便地与系统进行人--机对话独立性：系统中各用户可以彼此独立地操作，互不干扰或破坏及时性：用户能在很短时间内得到系统的响应(3) 优点主要是：响应快，界面友好多用户，便于普及便于资源共享3) 实时系统(1) 实时系统：响应时间很快，可以在毫秒甚至微秒级立即处理(2) 典型应用形式：过程控制系统、信息查询系统、事务处理系统(3) 与分时系统的主要区别：4) 个人机系统(1) 单用户操作系统单用户操作系统特征：个人使用：整个系统由一个人操纵，使用方便。
(完整版)操作系统知识点整理
第一章操作系统引论操作系统功能：1. 资源管理：协调、管理计算机的软、硬件资源，提高其利用率。
2. 用户角度：为用户提供使用计算机的环境和服务。
操作系统特征：1.并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
2.共享性：资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用3.虚拟性：是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物在操作系统中，虚拟的实现主要是通过分时使用的方法。
4.异步性：进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性客户/服务器模式的优点：1.提高了系统的灵活性和可扩充性2.提高了OS的可靠性3.可运行于分布式系统中微内核的基本功能：进程管理、进程间通信、存储器管理、低级I/O功能。
第二章进程程序和进程区别：程序是静止的，进程是动态的，进程包括程序和程序处理的对象程序顺序执行：顺序性，封闭性，可再现性程序并发执行：间断性，无封闭性，可再现性进程：1.进程是可并发执行的程序的一次执行过程；2.是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位和实体；3.是一个动态的概念。
进程的特征： 1.动态性：进程是程序的一次执行过程具有生命期；它可以由系统创建并独立地执行，直至完成而被撤消2.并发性；3.独立性；4.异步性；进程的基本状态：1.执行状态；2.就绪状态；3.阻塞状态；进程控制块PCB：记录和描述进程的动态特性，描述进程的执行情况和状态变化。
是进程存在的唯一标识。
进程运行状态： 1.系统态（核心态，管态）具有较高的访问权，可访问核心模块。
2.用户态（目态）限制访问权进程间的约束关系：1.互斥关系进程之间由于竞争使用共享资源而产生的相互约束的关系。
这种因共享资源而产生的制约关系称为进程的互斥。
—间接相互制约关系2.同步关系并发执行进程之间通过在执行时序上的某种限制而达到相互合作的这种约束关系称为进程的同步—直接相互制约关系临界资源：凡是以互斥方式使用的共享资源都称为临界资源。
临界资源具有一次只允许一个进程使用的属性。
操作系统培训资料
情感计算与交互
结合人工智能和心理学理论， 识别和理解用户情感，提供更 加个性化的交互体验。
多通道融合交互
整合语音、文字、图像等多种 信息输入方式，提供更加全面
、准确的交互方式。
05 网络通信与安全性保障
网络通信协议栈结构解析
协议栈概述
网络通信协议栈是网络通信的基础，包括物理层、数据链路层、 网络层、传输层和应用层等层次。
全性和保密性。
防火墙与入侵检测
02
通过配置防火墙和入侵检测系统，可以防止未经授权的访问和
网络攻击。
安全协议与标准
03
采用安全协议（如SSL/TLS）和遵循安全标准（如ISO 27001），
可以进一步提高网络通信的安全性。
06 应用程序开发与运行环境 支持
应用程序编程接口（API）设计原则
一致性
API设计应保持一致性，遵循统一的 命名规范、参数传递方式和错误处理 机制，降低学习和使用难度。
02
实践项目经验积累
通过参与实际项目或模拟实验， 将理论知识应用于实践中，加深 对操作系统原理和设计方法的理 解。
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感谢您的观看
常见操作系统类型
01
02
03
04Βιβλιοθήκη 桌面操作系统如Windows、macOS和 Linux等，主要用于个人计算
机。
服务器操作系统
如Windows Server、Linux 发行版等，用于提供网络服务
和管理企业资源。
移动操作系统
如Android和iOS等，专为手 机和平板电脑等移动设备设计
。
嵌入式操作系统
RPC实现原理
RPC采用客户机/服务器模式，客 户机调用进程发送一个有进程参 数的调用信息到服务进程，然后
初中信息技术操作系统知识点梳理
初中信息技术操作系统知识点梳理操作系统是计算机硬件和软件之间的桥梁，它控制和协调计算机的各种硬件和软件资源，为用户提供方便快捷的计算机环境。
在初中信息技术课程中，学习操作系统知识是理解计算机工作原理和提高计算机应用能力的重要一环。
本文将对初中信息技术操作系统知识点进行梳理。
一、操作系统的概念和作用操作系统是一种系统软件，它控制和管理计算机的硬件和软件资源，为用户提供良好的操作界面和计算机环境。
操作系统的主要作用包括：管理计算机的资源、提供用户与计算机之间的接口、控制和协调各种软件和硬件的运行、保证计算机的安全和稳定性等。
二、常见的操作系统1. Windows操作系统：Windows操作系统是微软公司开发的操作系统，常见的版本有Windows XP、Windows 7、Windows 10等。
它具有良好的用户界面和广泛的软件支持，是目前最常见的操作系统之一。
2. macOS操作系统：macOS操作系统是苹果公司开发的操作系统，运行在苹果的Mac电脑上。
它具有独特的界面和强大的图形处理能力，广受设计师和媒体创作者的喜爱。
3. Linux操作系统：Linux操作系统是一种开源免费的操作系统，有许多不同的版本和发行版，例如Ubuntu、Debian、CentOS等。
Linux操作系统具有高度的稳定性和安全性，被广泛用于服务器和嵌入式系统等领域。
三、操作系统的基本功能1. 进程管理：操作系统负责管理计算机上的各个进程，包括进程的创建、调度、暂停、恢复、终止等。
2. 内存管理：操作系统管理计算机的内存资源，包括内存分配、内存回收、内存交换等操作。
3. 文件系统管理：操作系统负责管理计算机上的文件系统，包括文件的创建、读写、删除等操作。
4. 设备管理：操作系统管理计算机的各种设备，包括输入输出设备、存储设备、网络设备等，保证设备的正常工作。
5. 用户界面：操作系统提供用户与计算机之间的交互界面，包括命令行界面和图形用户界面等。
系统相关知识点总结归纳
系统相关知识点总结归纳一、系统的基本概念1.系统定义系统是由一组相互关联的部件组成的整体，这些部件通过相互作用来实现特定的功能。
在计算机科学中，系统通常由硬件、软件和数据组成，用于完成特定的计算任务或数据处理。
2.系统的特性系统具有以下几个特性：组成性、整体性、目的性、开放性、动态性、自组织性。
3.系统的要素系统的要素主要包括输入、处理、输出、控制和反馈。
输入是系统接受的外部信息或能量，输出是系统产生的结果或反馈信息，控制是系统的调节和协调过程，反馈是系统根据输出结果对输入信息进行调节。
4.系统的层次系统可以分为多个层次，从硬件到应用软件，层次逐渐增加。
通常可分为硬件系统、操作系统、应用软件系统等。
5.系统的环境系统的环境是指系统外部的条件、因素和其它系统对系统产生的影响。
系统的环境对系统具有重要影响，需要在系统设计和开发过程中进行有效的考虑和分析。
二、系统设计原则1.系统设计的基本原则系统设计的基本原则包括模块化原则、信息隐藏原则、功能独立原则、界面简单原则、易于维护原则等。
2.系统设计的特点系统设计具有以下特点：目标性、复杂性、开放性、动态性、综合性、多学科性。
3.系统设计的方法系统设计的方法包括结构化设计、面向对象设计、原型设计等。
结构化设计是通过层次化和模块化的方法进行系统设计；面向对象设计是根据对象和类的概念进行系统设计；原型设计是通过制作系统模型来进行系统设计。
三、系统开发方法1.瀑布模型瀑布模型是一种线性的系统开发模型，包括需求分析、系统设计、编码、测试和维护等阶段。
这种模型适用于需求变化少、目标明确的系统开发项目。
2.迭代模型迭代模型是一种循环迭代的系统开发模型，每次迭代包括需求分析、设计、编码、测试和维护。
这种模型适用于需求变化较大、复杂性较高的系统开发项目。
3.敏捷开发敏捷开发是一种快速响应需求变化的系统开发方法，注重迭代、循环、灵活和协作。
这种方法适用于需求变化频繁、项目时间紧迫的系统开发项目。
计算机二级操作系统知识点解答
计算机二级操作系统知识点解答操作系统（Operating System，简称OS）是一种用于控制和管理计算机硬件资源和软件资源的系统软件。
它是计算机系统中最基本的软件之一，负责启动、加载和运行其他程序，并提供用户与计算机硬件之间的接口。
计算机二级操作系统考试是计算机技术和信息化专业技术资格考试（水平测试），是一个评价计算机操作系统知识掌握程度的证书考试。
下面将介绍计算机二级操作系统知识点，并对其中的一些重要概念做详细解答。
一、操作系统基本概念1.操作系统的定义和作用操作系统是计算机硬件与应用程序之间的桥梁，它负责管理计算机硬件资源，为应用程序提供运行环境，提高计算机的资源利用率。
2.操作系统的基本功能操作系统的基本功能包括：进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理。
其中，进程管理负责管理计算机上运行的进程；内存管理负责管理计算机的内存资源；文件系统管理负责管理硬盘上的文件；设备管理负责管理计算机的各种外设。
二、进程管理进程是计算机中执行的程序的实体，线程是进程中的一个执行单元。
进程是资源分配的基本单位，线程是CPU调度的基本单位。
一个进程可以包含多个线程。
2.进程调度算法常见的进程调度算法有：先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转调度等。
三、内存管理1.内存地址空间内存地址空间是指计算机系统中可被程序使用的内存地址的范围。
根据不同的操作系统和硬件架构，内存地址空间可划分为逻辑地址空间和物理地址空间。
2.分段和分页的内存管理方式分段和分页是常见的内存管理方式。
分段将内存划分为多个段，每个段具有不同的大小，属于进程的逻辑地址空间；分页将内存划分为固定大小的页，属于进程的物理地址空间。
四、文件系统管理1.文件系统的组成部分文件系统由文件、文件目录和文件存储器组成。
文件是存储在二级存储器中的数据集合；文件目录是文件的组织结构；文件存储器是存储文件的物理介质。
2.文件系统的文件管理方式文件管理方式包括顺序文件、索引文件和链式文件等。
操作系统的基本概念
操作系统的基本概念操作系统是计算机系统中最基本、最核心的软件之一，负责管理计算机的硬件和软件资源，提供各种服务和接口，使得应用程序能够顺利运行和协调。
本文将介绍操作系统的基本概念，包括操作系统的定义、功能和分类等方面的内容。
一、操作系统的定义操作系统是一种系统软件，是计算机硬件和应用软件之间的桥梁。
它管理计算机的资源，为用户和应用程序提供服务和接口，是计算机系统的核心组成部分。
二、操作系统的功能1. 资源管理：操作系统管理计算机的各类资源，包括处理器、内存、硬盘、输入输出设备等。
它负责分配、调度和释放资源，保证资源的高效利用。
2. 进程管理：操作系统管理计算机中运行的各个进程。
它负责进程的创建、调度和终止，控制进程之间的协作和通信，确保程序能够正确、有序地运行。
3. 存储管理：操作系统管理计算机的内存资源。
它负责内存的分配、回收和保护，将程序和数据加载到内存中，并提供地址转换和内存保护等功能。
4. 文件管理：操作系统管理计算机中的文件系统。
它负责文件的创建、读写和删除，提供文件的组织和访问方式，保护文件的安全和完整性。
5. 设备管理：操作系统管理计算机的输入输出设备。
它负责设备的分配、占用和释放，提供设备的驱动程序和接口，控制设备的访问和传输。
三、操作系统的分类操作系统可以按照其功能和结构特点进行分类。
1. 批处理操作系统：批处理操作系统主要用于处理大量的离线作业。
它按照预定的作业流程自动执行作业，减少了用户的交互操作。
2. 分时操作系统：分时操作系统主要用于多用户环境下的时间共享系统。
它将处理器的时间划分为若干时间片，轮流分配给各个用户，使得多个用户可以同时使用计算机。
3. 实时操作系统：实时操作系统主要用于对时间要求极高的实时应用。
它能够在规定的时间内完成任务，并保证任务的可靠性和可预测性。
4. 网络操作系统：网络操作系统主要用于网络环境中的多台计算机之间的通信和协作。
它提供了网络资源的管理和共享，支持分布式计算和远程访问等功能。
计算机操作系统中的文件系统与存储管理
计算机操作系统中的文件系统与存储管理现代计算机操作系统在处理文件管理和数据存储方面起着至关重要的作用。
文件系统和存储管理是操作系统的核心组成部分，它们负责协调和管理计算机上所有的文件和数据，使得用户能够方便地存储、访问和管理信息。
一、文件系统文件系统是计算机操作系统中用于管理和组织文件的机制。
它定义了文件的创建、读取、修改和删除等操作，以及文件的存储和检索方式。
文件系统不仅仅是一个简单的文件管理工具，而是一个结构化的数据组织体系，为用户提供了一种逻辑层面上的文件管理抽象。
1. 文件组织在文件系统中，文件以一定的格式和结构进行组织和存储。
常见的文件组织方式有顺序文件、索引文件和散列文件等。
顺序文件是将记录按照顺序存储的文件，适用于顺序访问；索引文件通过建立索引表来加快文件的查找速度；散列文件采用散列函数将记录分布到不同的桶中，实现了均匀的记录访问。
2. 文件访问方式文件系统支持不同的文件访问方式，包括顺序访问、直接访问和索引访问等。
顺序访问是按照文件中的顺序逐个访问记录，适用于顺序处理；直接访问是通过记录的物理地址直接读取和写入数据，适用于随机访问；索引访问通过索引表查找记录的位置，可以快速访问和修改记录。
二、存储管理存储管理是操作系统中负责管理计算机存储资源的模块。
它包括分配和回收内存空间、虚拟内存管理和高效的页面替换算法等，以保障计算机的正常运行和资源的合理利用。
1. 内存管理内存管理是操作系统中最重要的一部分，它负责分配和回收内存空间，以满足进程的需求。
常见的内存管理方式有连续内存分配和离散内存分配。
连续内存分配将内存按照物理地址的连续性进行划分，适用于静态分区和动态分区；离散内存分配通过页表和分段表将进程的逻辑地址映射到物理地址空间，实现了虚拟内存管理。
2. 虚拟内存管理虚拟内存是计算机系统的重要特性之一，它使得操作系统能够管理比物理内存更大的地址空间。
虚拟内存管理通过将进程的部分数据和指令存储在物理内存中，将其余部分存储在磁盘上，以实现内存的扩展和共享。
操作系统知识点总结
操作系统知识点总结操作系统知识点总结一、操作系统基础知识1.1 什么是操作系统操作系统是一种软件，它管理和控制计算机硬件资源以及提供各种服务和功能，为用户和应用程序提供一个方便的接口。
1.2 操作系统的功能- 进程管理：负责创建、调度和终止进程，以及处理多个进程之间的通信和同步。
- 内存管理：管理计算机的内存资源，包括内存的分配和回收。
- 文件系统：管理磁盘上的文件和目录，并提供文件的读写等操作。
- 设备管理：管理计算机的输入输出设备，如磁盘、打印机等。
- 用户界面：提供用户与计算机交互的接口，如命令行界面和图形界面等。
二、进程管理2.1 进程的概念进程是程序在计算机上的一次执行过程，它包括代码、数据和执行状态等信息。
2.2 进程的调度- 非抢占式调度：进程运行直到自己主动让出CPU，例如时间片轮转调度算法。
- 抢占式调度：操作系统可以主动中断进程，例如优先级调度算法和实时调度算法。
2.3 进程间通信进程间通信（IPC）是不同进程之间交换数据和信息的机制，常用的IPC方式包括管道、消息队列和共享内存等。
三、内存管理3.1 内存的分段- 代码段：存放程序的指令代码。
- 数据段：存放程序的全局变量和静态变量。
- 堆栈段：存放程序的局部变量和函数调用信息。
3.2 虚拟内存虚拟内存是一种能够扩展计算机的物理内存的技术，它将磁盘空间作为辅助存储器，允许将物理内存和磁盘之间进行数据交换。
四、文件系统4.1 文件系统的基本概念文件系统是管理磁盘上文件和目录的机制，它包括文件的组织结构、文件的存储和文件的访问控制等。
4.2 文件的组织- 单级文件组织：所有文件都存放在同一个文件夹中。
- 多级文件组织：文件按照层次结构进行组织，可以使用目录和子目录进行分类管理。
4.3 文件的访问控制文件访问控制用于限制用户对文件的访问权限，常见的文件访问控制方式包括用户权限和文件权限。
五、设备管理5.1 设备的分类设备可以按照其功能和使用方式进行分类，常见的设备分类包括输入设备、输出设备和存储设备等。
计算机操作系统基础知识
计算机操作系统基础知识一、操作系统的概念及发展计算机操作系统是一种系统软件，它管理和控制计算机硬件资源，为用户提供良好的计算机环境。
作为计算机系统的核心组成部分，操作系统承担着资源管理、任务调度、用户接口、文件管理等重要功能。
操作系统的发展经历了几个阶段。
最早的操作系统是单道批处理系统，它允许一次只能处理一个作业，用户需要将作业批量提交给计算机。
后来，多道批处理系统出现，使得多个作业能够并行执行，并引入了作业调度和内存管理等概念。
随着计算机技术的发展，分时操作系统和实时操作系统相继出现，分时操作系统支持多个用户同时共享计算机资源，实时操作系统则满足对时间要求极高的应用场景。
二、操作系统的组成与结构操作系统由内核和外壳组成。
内核是操作系统中最核心的部分，负责处理各种硬件资源的请求和管理，提供系统调用接口供应用程序使用。
外壳则是用户与操作系统交互的界面，通常分为命令行界面和图形用户界面两种形式。
操作系统的结构通常分为单体式结构、层次式结构和微内核结构。
单体式结构将所有功能模块集中在一个统一的内核中，实现简单但难以维护和扩展；层次式结构将操作系统划分为若干层次，每个层次提供不同的功能接口，提高了可维护性和可扩展性；微内核结构将核心功能模块放在内核中，其他功能模块以进程的方式运行，实现了更高的灵活性和可拓展性。
三、进程与线程管理进程是指在操作系统中运行的一个程序的实例，它拥有独立的虚拟地址空间和系统资源。
操作系统通过进程管理实现多任务调度和资源分配。
进程管理包括进程的创建、调度、同步和通信等操作。
线程是轻量级的进程，它与进程共享相同的虚拟地址空间和系统资源，但拥有独立的程序计数器和栈空间。
线程提供了更细粒度的并发控制，可以实现更高效的多任务处理。
操作系统通过线程管理实现线程的创建、调度、同步和通信等操作。
四、内存管理内存管理是操作系统的重要功能之一，它负责为进程分配和回收内存空间，并进行内存的存储管理。
简要说明操作系统的基本组成部分
简要说明操作系统的基本组成部分【知识文章】操作系统的基本组成部分【引言】在计算机科学领域，操作系统是一种系统软件，它管理计算机硬件资源并为用户和应用程序提供接口和服务。
操作系统的基本组成部分对于理解系统运行的原理以及优化系统性能至关重要。
本文将简要介绍操作系统的基本组成部分，并探讨其在计算机系统中的作用和意义。
【正文】一、内存管理操作系统的内存管理是其最基本的组成部分之一。
内存管理的主要任务是管理和分配计算机内存资源，为各个进程提供必要的内存空间。
操作系统通过将物理内存划分为多个逻辑内存区域，并使用虚拟内存机制来提供更高效的内存分配和管理。
虚拟内存可以将物理内存与辅助存储设备（如硬盘）进行交互，使得运行大型程序和支持多任务变得更加灵活和高效。
二、进程管理进程管理是操作系统的另一个重要组成部分。
进程是指正在运行的程序的实例，它包含了程序代码、数据、运行时环境等信息。
操作系统通过进程管理来协调和控制各个进程的执行，实现进程的创建、终止、调度以及进程间通信等功能。
进程管理的目标是提高系统的并发性和响应性，确保各个进程能够按照既定的优先级和规则运行，并合理分配系统资源。
三、文件系统文件系统是操作系统中负责管理和组织文件的组成部分。
文件是计算机中存储数据的基本单位，而文件系统则负责存储、检索和管理文件。
操作系统通过文件系统提供了将数据永久保存到辅助存储设备上，并按照层次结构组织和管理文件的能力。
文件系统中的文件可以由文件名唯一标识，并通过文件路径进行访问和操作。
四、设备管理设备管理是操作系统中用来管理计算机硬件设备的组成部分。
计算机系统通常包括各种各样的硬件设备，如硬盘、打印机、键盘、显示器等。
操作系统通过设备管理来协调和控制这些硬件设备的访问和使用，包括设备的初始化、驱动程序的加载、设备的分配和释放等。
设备管理的目标是确保各个设备的正常工作，并提供简单和一致的接口供应用程序访问和使用设备。
五、用户接口用户接口是操作系统中用来与用户进行交互的组成部分。
计算机基础—操作系统
Windows XP Professional Edition支持双核cpu。
Windows XP 媒体中心版：
专门为个人电脑使用的 Windows XP Media Center
Edition（媒体中心版本）。这些个人电脑包括HP Media Center 电脑，以及 Alienware Navigator 系列。这些电脑拥有遥控器，拥有开启 Windows XP Media Center 上的媒体的功能。Windows XP Media
Center 版本必须捆绑在这些计算机上，并不单独销
售。
Windows XP平板电脑版：
为平板可旋转式的笔记本电脑设计的 Windows XP
Tablet PC Edition，带有支持触屏手写的特性。 同样它必须捆绑在这些平板笔记本电脑上，并不 单独销售。
Windows XP 入门版：
为了压制东南亚区高盗版率所带来的威胁，微软将在东南
3.实时操作系统
能对随机发生的外部事件作出及时的响应并对其进行处理 的操作系统。实时系统用于控制实时过程，它主要包括实 时过程控制和实时信息处理两种系统。其特点是：对外部 事件的响应十分及时、迅速；系统可靠性高。实时系统一 般都是专用系统，它为专门的应用而设计。
4.网络操作系统
使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源， 为网络用户提供所需的各种服务的软件和有关协 议的集合。
计 算 机 基 础
操作系统
操作系统：
操作系统（简称OS）是一管理电脑硬件与软件资
源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。 操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5 个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、 存储管理、设备管理、文件管理。
操作系统的概述
操作系统的概述操作系统是计算机系统中的核心组件之一，它负责管理和控制计算机硬件资源，并提供给用户和应用程序一个友好的接口。
操作系统的设计和实现直接影响到计算机系统的性能、可靠性和安全性。
本文将对操作系统的概述进行详细阐述。
一、操作系统的定义操作系统是一种系统软件，它在计算机硬件和应用程序之间起到了桥梁的作用。
它管理和分配计算机的内存、处理器、输入输出设备等资源，并通过提供系统调用接口和图形用户界面等方式来为用户和应用程序提供服务。
二、操作系统的功能1. 资源管理：操作系统负责管理计算机的硬件资源，包括内存、处理器、磁盘、网络等。
它通过调度算法合理分配这些资源，以提高系统的性能和效率。
2. 进程管理：操作系统负责管理和控制计算机中的进程。
它负责创建、撤销、挂起和恢复进程，并确保进程之间的合作与同步。
3. 内存管理：操作系统负责管理计算机的内存资源。
它将物理内存划分成逻辑上连续的区域，并为进程分配和释放内存，以满足进程的需求。
4. 文件系统：操作系统负责管理计算机中的文件和目录。
它提供了对文件的创建、读取、写入和删除等操作，并提供文件共享和保护的机制。
5. 设备管理：操作系统负责管理计算机的输入输出设备，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
它通过设备驱动程序控制设备的操作和状态。
三、操作系统的类型根据使用场景和应用需求的不同，操作系统可以分为以下几种类型：1. 手机操作系统：例如Android、iOS等，它们主要用于智能手机和平板电脑等移动设备，提供了一系列移动应用和服务。
2. 服务器操作系统：例如Windows Server、Linux等，它们专用于服务器环境，提供高性能和可靠性，支持并发处理和网络服务。
3. 嵌入式操作系统：例如嵌入式Linux、VxWorks等，它们嵌入到嵌入式计算设备中，用于控制和管理嵌入式系统的硬件和软件资源。
4. 桌面操作系统：例如Windows、macOS等，它们主要用于个人计算机和工作站，提供了图形用户界面和丰富的应用程序。
专升本计算机操作系统知识点
专升本计算机操作系统知识点一、操作系统概述。
1. 操作系统的概念。
- 操作系统是管理计算机硬件与软件资源的系统软件，同时也是计算机系统的内核与基石。
它负责管理计算机系统的各种资源，如处理器、内存、文件系统、输入输出设备等，并为用户和应用程序提供一个方便、高效、安全的使用环境。
2. 操作系统的功能。
- 处理器管理。
- 主要是对处理器（CPU）进行分配和调度。
在多道程序环境下，多个程序同时竞争CPU资源，操作系统需要根据一定的算法（如先来先服务、短作业优先、时间片轮转等）将CPU分配给不同的程序，使CPU资源得到充分利用。
- 内存管理。
- 负责内存的分配与回收。
当程序运行时，操作系统要为其分配足够的内存空间；当程序结束时，回收其所占用的内存。
同时，还需要解决内存保护问题，防止不同程序之间相互干扰，以及提供虚拟内存技术，将外存的一部分空间作为内存的补充，使得程序可以运行比实际物理内存更大的程序。
- 文件管理。
- 对计算机系统中的文件进行组织、存储、检索和保护。
包括文件的创建、删除、读写操作，文件目录的管理，文件存储空间的分配等。
- 设备管理。
- 负责对计算机系统中的各种输入输出设备（如键盘、鼠标、打印机、磁盘等）进行管理。
包括设备的分配、启动、控制和回收等操作，同时还要处理设备的中断请求，提高设备的利用率。
3. 操作系统的分类。
- 批处理操作系统。
- 特点是用户将一批作业提交给计算机系统后，就不再干预，由操作系统按照一定的顺序依次处理这些作业。
它可以提高系统资源的利用率和系统的吞吐量，但用户交互性较差。
- 分时操作系统。
- 采用时间片轮转的方式，将CPU的时间划分成若干个时间片，每个用户的作业（或进程）轮流在CPU上运行一个时间片。
它具有多路性、交互性、独占性和及时性的特点，多个用户可以同时通过终端与计算机系统进行交互。
- 实时操作系统。
- 主要用于对外部事件作出及时响应的系统，如工业控制系统、航空航天系统等。
操作系统知识点总结
第一章操作系统引论主要解决的是对操作系统的认识问题。
在学习完后面各章后还应该再回过头来认真品味本章的内容，重点是对操作系统原理的整体认识和掌握。
操作系统引论这部分内容不会出现大题。
一般是以基本原理和概念的形式为主，属于识记形式的题目。
重点是操作系统的定义、操作系统的特征和主要功能等。
l 计算机系统把资源管理和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统，是系统软件l 操作系统的两个设计目标：1、使计算机系统使用方便2、使计算机系统能高效地工作（扩充硬件的功能，使硬件的功能发挥得更好；使用户合理共享资源，防止相互干扰；以文件形式管理软件资源，保证信息的安全和快速存取。
P1l 设置操作系统的作用1，用户观点：操作系统是裸机与用户的一个界面。
2，系统观点：操作系统是计算机系统资源的一个“管理员”。
l 操作系统的分类用户要求计算机系统进行处理的一个计算问题称为一个“作业”。
按照操作系统提供的服务，大致可以把操作系统分为：单道批处理系统；多道批处理系统，简称“多道系统”，即多个作业可同时装入主存储器进行运行的系统。
多道系统能极大提高计算机系统的效率，表现为：（1）并行工作，减少了CPU的空闲时间，提高了CPU的利用率。
（2）合理搭配多道使用不同资源的作业，可充分利用计算机系统的资源。
（3）直接在高速的磁盘上存取信息，缩短了作业执行时间，使单位时间内的处理能力得到提高。
（4）作业成批输入、自动选择和控制作业执行减少了人工操作时间和作业交接时间，提高了系统的吞吐率；分时系统，具有同时性、独立性、及时性、交互性。
批处理兼分时系统中，由分时系统控制的作业称为“前台”作业，由批处理控制的作业称为“后台”作业。
实时系统：在严格时间规定内处理必须结束；分类：（1）实时控制（2）实时信息处理网络系统：可实现资源共享的，为计算机网络配置的的操作系统我们使用的windows 是网络式系统；分布式系统可协调多个计算机以完成一个共同任务的；l 发展MS-DOS:单用户单任务Windows XP：单用户多任务UNIX：多用户多任务l 操作系统的特性1，并发性2，共享性3，不确定性l 掌握操作系统的基本功能：处理器管理、存储器管理、文件管理、设备管理、文件管理。
操作系统的主要组成部分与功能模块
操作系统的主要组成部分与功能模块操作系统是计算机系统中的核心软件之一，它负责管理和控制计算机硬件资源，并提供各种功能模块来支持应用程序的运行。
操作系统的主要组成部分和功能模块可以分为以下几个方面：一、进程管理1. 进程调度：操作系统负责对多个进程进行调度，以实现进程的合理分配和优先级控制，确保系统资源的高效利用。
2. 进程同步：操作系统提供同步机制，如互斥锁、信号量等，以解决多个进程之间的竞争条件和临界区问题，确保数据的一致性和完整性。
3. 进程通信：操作系统提供进程间通信的机制，如管道、消息队列等，以实现不同进程之间的数据传输和信息交换。
二、存储管理1. 内存分配：操作系统负责对内存进行划分和分配，以满足不同程序的需求，提高内存的利用率。
2. 虚拟内存：操作系统通过虚拟内存的管理，将物理内存和磁盘空间结合起来，为程序提供超过实际物理内存大小的地址空间。
3. 页面置换：当物理内存不足时，操作系统会根据置换算法将不常用的页面从内存中换出，从而为新的页面腾出空间。
三、文件系统1. 文件管理：操作系统提供了文件的创建、读取、写入和删除等操作，以便程序能够方便地对文件进行操作。
2. 文件访问权限控制：操作系统通过对文件的访问权限进行管理，可以实现对文件的保护和安全控制。
3. 文件系统的组织和存储：操作系统负责将文件以逻辑块的方式组织和存储在磁盘上，提供对文件的高效访问和管理。
四、设备管理1. 设备驱动程序：操作系统提供设备驱动程序来管理计算机系统中的各种外部设备，如打印机、硬盘、键盘等。
2. 设备分配和控制：操作系统负责对设备的分配和控制，以确保多个进程可以同时使用不同的设备，提高系统的并发性能。
3. 设备中断和异常处理：操作系统能够监测和处理设备的中断和异常情况，以保证设备的正常工作和系统的稳定性。
总结：操作系统的主要组成部分和功能模块包括进程管理、存储管理、文件系统和设备管理。
这些组成部分和功能模块共同协作，为应用程序的运行提供支持和保障，提高计算机系统的性能和可靠性。
操作系统的定义
操作系统的定义操作系统是计算机系统中最基本、最核心的软件之一。
它是一种管理和控制计算机硬件资源，为用户和其他软件提供访问硬件资源的接口和环境的系统软件。
一、操作系统的功能1. 资源管理：操作系统通过对计算机的硬件资源进行管理，包括内存、硬盘、处理器等资源的分配和调度，以实现对资源的合理利用和管理。
2. 进程管理：操作系统负责对各个进程的创建、执行、暂停、恢复、终止等管理操作，使得多个进程可以同时运行，并且实现合理的调度和协作。
3. 内存管理：操作系统对计算机的内存进行管理和分配，包括内存的分段、分页、虚拟内存等技术，以满足多任务、多进程的内存需求。
4. 文件系统管理：操作系统负责对文件的存储、读取、写入等操作，实现对文件的管理和保护，提供文件的共享和访问控制功能。
5. 设备管理：操作系统管理计算机的外部设备，包括输入设备（如键盘、鼠标）、输出设备（如显示器、打印机）和存储设备（如硬盘、光盘等），使其能够被程序和用户正常使用。
二、操作系统的类型1. 批处理操作系统：批处理操作系统是一种可以连续执行一批作业的操作系统，用户将作业提交给操作系统，操作系统按照一定的顺序自动执行这些作业。
2. 分时操作系统：分时操作系统允许多个用户通过终端同时连接到计算机，并以交互方式进行操作，操作系统通过时间片轮转的方式为每个用户分配计算机资源，实现多用户之间的共享。
3. 实时操作系统：实时操作系统主要用于对时间要求较高的应用领域，如工业控制系统、航天系统等，操作系统需要保证任务在一定时间内得到响应并完成。
4. 分布式操作系统：分布式操作系统是指由多台计算机组成的计算机系统，各个计算机通过网络进行通信和协作，共同完成任务，提高系统的可靠性和性能。
三、操作系统的发展历程1. 单道批处理系统：早期的计算机系统采用单道批处理系统，用户提交作业后需要等待作业完成才能进行下一个作业，效率较低。
2. 多道批处理系统：为了提高计算机的利用率，引入了多道批处理系统，可以同时运行多个作业，提高了计算机资源的利用效率。
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k-1 d
0
P2 ... P ... Pm
f2 ... f ... fm
n f
k-1 d
0
关键字 值
43
两相邻区 都不为空 闲区
合并上下相邻区 和回收区，即修 改相应参数，删 除相应表项和指 针。
回收区与上相邻 区合并，即修改 相应参数。
直接插入 该回收区
回收结束
28
内存表
6K
分配资源
作业空间 内存表
4K
2K
4K
释放资源 2K
内存表
4K
合并
内存表
6K
29
二、可用空间管理 （1）数组，数组项=用户空间总量/基本 分配单位。
+ 主存
16
二、作业调度
多 队 列 法
...
... ...
3k
4k
1k
5k
2k
6k 8k
OS 4k 6k
7k 10k 11k
12k
OS
单 队 列 法
4k ... 7k 3k 4k 5k 6k
12k
17
三、存储碎片
存储碎片：未得到利用的空间，有两种类型： 1)内部碎片：内存某存储区间大于其存放作 业空间的部分 2)外部碎片：内存某存储区间容不下要运行
E
E(10k)
10k
覆盖段编号用(i, j)表征
E覆盖D
i指覆盖段号
j覆盖段中的覆盖号
7
注意： (i) 每次仅放入作业的一个部分 (ii) 覆盖结构需由程序员事先确定 (iii)可与其内存分配方法结合使用
缺点：
对用户不透明，增加了用户负担。
8
三、交换(Swapping)
引入原因：采用时间片轮转法或可剥夺调 度
可用空 解决碎 解决空 提高作 间管理 片方法 间不足 业道数 / / / / 紧致 覆盖 交换
1 ≤N
有 有
无 有
界地址寄存器 越界检查机构 1.上下界址寄存 器,越界检查机 构
不 一 无 连续分配 定
多道可变
有
1 数组 2. 基 地 址 寄 存 2 链表
器，长度寄存器， 动态转换机构
31
5.2 不连续空间分配 5.2.1 页式管理
第5章 存储管理
主要内容：连续空间分配，覆盖与交换技术，页
式管理，段式管理，段页式存储管理，虚存管理。
重点：多道固定划分法，页式管理，请求页式存
储管理。
难点：覆盖与交换技术，页面替换策略
1
存储层次结构：
cache—主存
主存—辅存
CPU
高速缓存 (cache)
主存
辅存
几百k ~nM
几百M ~nG
nG~nT
特点：作业(进程)分成页面，内存也划分成页 面，将作业(进程)页面不连续地分布到内存页 面。
一、空间安排
• 用户进程空间(地址)叫逻辑空间(地址); • 内存空间(地址)叫物理空间(地址); • 用相同长度为单位对逻辑空间等分出的每个区 域叫页， • 对物理空间等分出的区域叫页帧， • 辅存所划出的每个区域叫块。
+ f
f *页面大小
+
物理 地址 PA
39
页面大小的选择：
将页面大小取成2的k次幂(k是正整数),获取p和d 的除法或乘法只要通过位移实现。 页面大小为2的k次幂的地址转换原理如下：
n k-1 0
P
页表始地
d
+ 页表 f
n
k-1
0
f
d
一般情况，页面大小为512，1024，2048，4096
40
解决办法：快表(快速存储器) 快表：一种高速存储体，每一项由两步分组成： 关键字和值；还有一个比较装置。 具体方法：当信息到达后，与关键字进行比较， 匹配成功则输出该项值，否则输出一个特殊符号 表示匹配不成功。
42
转换原理: 将页表存入快表的地址，页号设为关键字， 页帧号为值，其转换原理如下：
n P
5.1.3
多道连续可变分区法
特点：多道、连续、但不固定划分内存。 一、管理方法
系统设置一个张表，用于登记用户区
域中未占用的空闲块。作业到达后，即可在空 闲块中中每一作 业获得CPU时间相等。
作业到来次序
1 2 3 4
所需存储量
60KB 100KB 30KB 70KB
24
先后申请7.5k，4k
指针
a b c d e f
7k
首次满足法: c,a a 3k
3k
10k
8k
20k
5k
b 3k
c 2.5k
d 8k
e 20k
f 5k
25
指针 a 7k 最佳: b 3k d,f f 5k
先后申请7.5k，4k
b 3k a 7k c 10k d 8k d 8k c 10k e 20k e 20k f 5k
操作系统 固定区(4k) 覆盖区0(6k) 覆盖区1(10k) B(6k) F(8k) C(4k) D(6k) E(10k)
6
A(4k)
(0,0)
(0,1)
操作系统
操作系统 A(4k)
B
C
4k
A(4k) C(4k) D(6k)
4k 6k
6k
(1,0) (1,1) (1,2)
D
C(4k)
F
D
E
10k
32
分配：初始时，所有页帧都在空闲队列中，当 用户进程被创建时，系统按需要量从空闲队列 获得相应量的页帧。
页帧
分配
进程页 回收：
页帧
进程页 释放
33
二、动态地址转换机构
因页式方法中逻辑地址与物理地址之间失去自 然联系，故要通过页表，并由硬件动态地址转 换机构将逻辑地址映射成物理地址才能正确访 存。
进程睡眠sleep (& runin， PSWP)
Y 调用xswap函 数换出指定进 程
找到吗？
N runin++ 进程睡眠sleep (& runout， PSWP)
10
交换要花费较长的时间：
如： 辅存采用磁鼓，平均延迟时间为8ms， 传输速度为250000B/s，用户空间为20KB，
则一次交换活动需要时间至少为：
12
5.1.2
多道固定划分区法
特点：任一时刻内存可有多道作业，每道 作业连续存放于内存。
一、管理方法 将用户内存空间分 成长度固定的若干块。 用 地址重定位：静态 户 重定位，动态重定位 空
操作系统
U1
...
Un
13
间
地址访问保护有两种方式：
1.上下界寄存器和地址检查机构。
当作业被调度运行时，作业在内存中的上下界地 址送上下界寄存器，每次内存访问时，地址检查 机构作越界检查。作业程序须是绝对地址或静态 可浮动的。
(逻辑地址的低7位为页内位移)
(357101)8＝(011, 101, 111, 00 1, 000, 001)2 1 偏移为(101)8, 6 7 4 1 0 1
页号为(1674)8
转成十进制：偏移为：(65)10, 页号为：1×83＋6×82＋7×8＋4
38
(三)页面大小的考虑
一般方法：
逻辑地址 LA P=LA/页面大小，d=LA-P*页面大小 页表始地
34
(一)页表 逻辑空间
页 号
0 1 2 3 4
物理空间 页表
1 8 5 3 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
页表放在系统空间的页表区，存放逻辑页与物理 页帧的对应关系。PCB表中有指针指向页表。
35
(二)地址结构
逻辑地址 = (p(页号),d(页内位移)) 物理地址 = (f(页帧号),d(页内位移)) p = INT [线性逻辑地址A / 页面大小L] d = 线性逻辑地址A – p×页面大小L
2
研究三方面的问题： • 取（fetch） 请调、预调
•
•
放（placement）
连续、不连续
替换（replacement）
3
5.1
连续空间分配
特点：易理解，访问率高，空间利用率低。
5.1.1
单道连续分配
特点：任一时刻内存只有一道作业，该作业连 续存放于内存中。
一、管理方法
内存空间安排 界地址寄存器
d
0.5k d 0.5k
b
3k b 1k
f
5k f 3k
a
7k a 7k
c
10k c 10k
e
20k e 20k
26
指针 a 7k 最大: e,e
先后申请7.5k，4k
b 3k c 10k d 8k e 20k f 5k
e
20k e 12.5k e 10k
c
10k c 10k c 8.5k
d
8k d 8k d
2×(8+103×20KB/250000)=179ms
交换时机：
在进行I/O活动时不能进行交换，但如果开辟了 I/O缓冲区就例外
11
覆盖与交换的区别:
覆盖由用户解决空间不足，要求用户给出 程序段之间的逻辑覆盖结构。
交换由系统解决空间不足。 交换发生在进程或作业之间，而覆盖发生在 同一进程或作业内，且只能覆盖那些与覆盖 段无关的程序段。
基本思想：将处于等待状态(等I/O)或就 绪(等CPU)状态的进程从主存换出到辅存， 把将要执行的进程移入主存。
两个概念：换出，换入。
9
函数Sched流 程图
按换入算法在外存查找换入 进程 N 查到吗？ Y 调用swapin(p) 函数换入进程 Y 设置runout