新版教材全国自考网络操作系统02335_复习笔记

1.计算机系统的定义:计算机系统是一种可以按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统。

【广义的包含：机械式系统和电子式系统，电子式又可划分为模拟式和数字式】【计算机系统包括：硬件系统和软件系统】2.操作系统的定义:操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合：它们能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统高效地运行。

设置操作系统的目的：提高计算机系统的效率，增强系统的处理能力,充分发挥系统资源利用率，方便用户的使用。

【操作系统的任务：1、组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源；2、向用户提供各种服务功能。

】3.操作系统的作用和地位操作系统是系统软件，连接了硬件和软件，是两者之间的桥梁。

作为系统软件，其是 a.计算机资源的管理者、b.人机交互的接口、c.扩展机和虚拟机。

【所以对操作系统来讲，具体应用领域的工作不是其所关心的事。

】4.操作系统的主要特征（1）并发性b.共享性：（互斥共享：打印机，磁带机，扫描仪；同时共享）处理机、CPU、辅助存储器、输入/输出设备c.随机性。

【在计算机系统中，对资源的共享有两种形式：互斥共享和同时共享】【操作系统的分类：批处理、分时、实时、桌面、嵌入式、网络、分布式操作系统】5.批处理操作系统的概念用户将需要计算的一组任务（一般称为作业，即JOB）请求交给系统操作员，系统操作员在收到后并不立即将其输入计算机，而是在收到一定数量的用户作业之后组成一批作业，再把这批作业输入到计算机中。

【又分为单道批处理、多道批处理系统：不适合交互式的作业】6.分时（交互式）操作系统的概念多个用户通过终端设备与计算机交互来运行各自的作业，并且共享一个计算机系统而互不干扰，每个终端可由一个用户使用，每个用户就好像自己拥有一台计算机。

7.实时操作系统的概念使计算机能在规定的时间内及时响应外部事件的请求，同时完成对该事件的处理，并能够控制所有实时设备和实时任务协调一致的工作的操作系统。

【特征：及时性、实时性、高可靠性、高过载防护性】8.网络操作系统的概念基于计算机网络、在各种计算机操作系统之上按网络体系结构协议标准设计开发的软件，它包括网络管理、通信、安全、资源共享、各种网络应用。

9.分布式操作系统的概念将大量的计算机通过网络连结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享，这样的系统称为分布式系统，为分布式系统配置的操作系统称为分布式操作系统。

10.操作系统的基本功能：a.进程（线程）管理、b.处理机调度、c.存储管理、d.文件管理、e.输入/输出管理。

11.存储管理的任务（P25 L3）存储管理的任务是管理计算机内存的资源a.当多个程序共享有限的内存资源时，要考虑如何为多个程序分配有限的内存空间；b.存放在内存中的多个程序和数据应该彼此隔离、互不侵扰；c.解决内存扩充的问题，即将内存和外存结合起来管理，为用户提供一个容量比实际内存大得多的虚拟存储器。

【存储管理的主要任务 a.内存的分配和回收b.存储共享c.存储保护d.“扩充”内存容量。

】12.文件管理的任务（P26 L3）其任务为有效地支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享、保密和保护问题，以使用户方便、安全地访问文件。

13.输入/输出管理的功能:其功能是按照输入/输出子系统的结构和设备类型指定分配和使用设备的策略，为输入/输出操作的进程分配一条传输信息的通路，合理地控制输入/输出操作，最大程度地实现并行操作。

14.网络操作系统的结构a.整体式结构（结构紧密，用户界面简单直接，系统效率较高）、b.层次式结构（易于调试、修改、扩充、维护、保证正确性）、c.微内核（客户机/服务器）结构（特点:提供最基本服务和其他服务，很好的扩展性，简化应用程序开发，减少磁盘空间和存储器的需求，微内核和硬件部件有接口，并向可安装模块提供一个接口）。

15.网络操作系统的特点a.微内核，即运行在核心态的内核；b.以通信方式请求服务并返回结果，即运行在用户态的并以客户机/服务器方式运行的进程层。

【优点：可靠、灵活、适宜于分布式1．操作系统的用户接口:指软件接口，即在人机联系的硬件设备接口基础上开发的软件，也称为人机界面。

【用户接口分为： a.命令接口：联机用户接口{命令行输入、图形用户接口}、脱机用户接口b.系统调用。

】2．命令行输入（P35 L1）即用户在控制台界面中输入一条命令，控制台就转入系统命令解释程序，对命令进行解释、执行并完成要求的功能；之后又转回到控制台，用户又可以继续输入命令使计算机工作。

3．脚本文件:脱机用户接口是系统为脱机用户提供了命令控制语言，用户利用该语言将事先考虑到的对程序的各种可能要求写成一个批处理文件，连同相关程序等一并交给系统。

4．系统调用（P36 L2）a.是指用户在程序中调用操作系统所提供的相关功能。

b.系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口，编程人员利用系统调用，动态请求和释放系统资源；c.调用系统中已有的系统功能来完成与计算机硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。

【其主要目的：a.减轻用户负担b.保护系统、c.提高系统资源利用率】5．系统调用分类a.进程控制类b.进程通信类c.文件操作类d.设备管理类、e.信息维护类系统调用。

6．进程的概念：进程是具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配的一个独立单位。

属性：是一个可拥有资源独立单位，可以独立调度和分派的基本单位。

7．进程和程序的区别：程序是静态的，进程是动态；进程是程序的一个执行过程，程序的存在是永久的；进程是为了程序的一次执行而暂时存在的，进程有生命周期；一个进程可以包括若干程序的反选，一个程序也可以产生多个进程，【分为系统进程、用户进程。

进程由程序、数据、进程控制块（PCB）组成。

】8．进程管理的:主要包括进程控制、进程同步和进程间通信等。

【进程控制主要处理进程的创建、撤销、状态转换以及相关的进程资源分配与回收等事务；进程同步主要处理进程之间的关系，包括进程的同步和互斥；进程间通信主要处理相互协作的进程之间的信息交换问题。

】9．进程的特性a.独立性b.并发性c.动态性d.交互性e.异步性：各自独立、不可预知f.结构性:程序、数据、进程控制块（PCB）组成。

10．进程的状态与转换:进程状态：运行、就绪、等待（阻塞，封锁状态）11．进程控制块PCB为了便于系统控制和描述进程的活动过程，在操作系统核心中定义了一个专门的数据结构，称为PCB。

【其是进程存在的唯一标志】内容：调度信息、现场信息10.进程队列（P40 L3）为了实现对进程的管理，系统将所有进程的PCB排成若干个队列。

进程队列为分：运行队列、就绪队列、等待队列。

【进程队列可以用PCB的链接来形成，常见的有单向链接、双向链接】11.进程控制:进程有一个从创建到消亡的生命周期，这就需要对进程在整个生命周期中各种状态之间的转换进行有效的控制，称为进程控制。

【进程控制是通过进程控制原语来实现】进程控制原语:创建进程、撤销进程、挂起进程、激活进程、阻塞进程、唤醒进程、改变进程优先级12.进程同步是指进程之间一种直接的协同工作关系，一些进程相互合作共同完成一项任务。

13.进程互斥:在系统中，许多进程常常需要共享资源，而这些资源往往要求排他性地使用，即一次只能为一个进程服务。

因此，各个进程之间只能互斥地使用这些资源，进程间的这种关系就是进程的互斥。

14.临界区若系统中的某些资源一次只允许一个进程使用，则这类资源称为临界资源（或共享变量），而在进程中访问临界资源的那一段程序称为临界区。

临界区调度原则：有空让进、无空等待、多中择一、有限等待、让权等待15.线程的概念线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。

【线程的属性： a.每个线程有一个唯一的标识符和一张线程描述表；b.不同的线程可以执行相同的程序；c.同一个进程中的各个线程共享该进程的内存地址空间；d.线程是处理机的独立调度单位，多个线程可以并发执行；e.一个线程在被创建后便开始了它的生命周期，直至终止。

】16.死锁的概念是指在多道程序系统中，一组进程中的每一个进程均无限期地等待被该组进程中的另一个进程所占有且永远不会释放的资源，这时称系统处于死锁状态。

17.处理机调度（P48 L4）称为进程（线程）调度或低级调度。

其任务是记录系统中所有进程的执行状况，根据一定的调度算法，从就绪队列中选出一个进程把CPU分配给它。

引起进程调度程序工作的情况：某个进程从运行状态变成了等待状态/运行到就绪状态/等待到就绪状态，某个工作完成后被撤销。

18.进程调度的基本准则:a.处理机利用率：应尽可能的使处理机处于忙碌状态，提高它的使用效率；b.吞吐量：在单位时间内让更多的进程能完成工作，提高单位时间的处理能力；c.等待时间：指一段时间内进程在就绪队列中等待的总时间，尽量减少进程在就绪队列中等待的时间；d.响应时间：在交互式系统中对用户的请求尽快地给出应答。

19.进程调度方法（P51 L4）a.先进先出算法FIFO、b.时间片轮转算法RR、c.基于优先级的调度算法HPF、d.多级队列反馈法。

20.存储体系（P53 S4）【各种速度和容量的存储器硬件在操作系统协调之下形成了一种存储器层次结构。

存储器由内存和外存组成。

内存空间分为系统区、用户区】21.内存分配的方式:a.静态分配：程序要求的内存空间的分配工作可以在程序运行前一次性完成。

b.动态分配：程序要求的内存空间的分配工作可以在程序运行前及运程过程中逐步完成。

内存分配和回收：记住每个存储区域的状态，实施分配，回收。

内存分配表组织方式：位示图表示法，空闲页框表，空闲块表22.地址重定位（P56）把逻辑地址转换成物理地址的工作称为地址重定位或地址转换，也称地址映射。

分为静态重定位、动态重定位。

23.静态重定位（P56 L5）在装入程序时，把程序中的指令地址和数据地址全部转换成物理地址。

由于地址转换工作是在程序执行前集中完成的，所以在程序执行过程中就无需再进行地址转换工作，这种地址转换方式称静态重定位。

24.动态重定位（P56 L5）在装入程序时，不进行地址转换，而是直接把程序装入到分配的主存区域中。

在程序执行过程中，每当执行一条指令时都由硬件的地址转换机构将指令中的逻辑地址转换成物理地址。

25.虚拟存储管理（P57 L5）是由操作系统在硬件支持下对两级存储器（内、外存）统一实施管理，达到“扩充”内存的目的。

呈现给用户的是一个远远大于内存容量的编程空间，即虚存。