《操作系统原理》算法总结
操作系统原理总结
操作系统原理总结操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，是计算机系统的内核与基石。
它负责控制和协调计算机的各种活动，使得计算机能够高效、稳定地运行。
下面就让我们来深入了解一下操作系统的原理。
操作系统的主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口。
处理机管理的任务是合理地分配和调度处理机资源，以提高处理机的利用率和系统的性能。
进程是处理机管理中的一个重要概念，它是程序的一次执行过程。
操作系统通过进程控制、进程同步、进程通信和进程调度等手段来管理进程。
进程调度算法决定了哪个进程将获得处理机资源，常见的调度算法有先来先服务、短作业优先、时间片轮转等。
存储器管理的目标是为程序的运行提供良好的内存环境，提高内存的利用率。
内存分配方式有连续分配和离散分配两种。
连续分配包括单一连续分配和分区分配，离散分配则包括分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。
虚拟存储器技术通过将部分程序和数据暂时存放在外存上，使得计算机能够运行比实际内存更大的程序。
设备管理的主要任务是管理和控制各类 I/O 设备，方便用户使用设备，并提高设备的利用率。
设备管理包括设备分配、设备驱动、设备缓冲和设备独立性等方面。
设备分配算法要考虑设备的使用情况和请求的优先级。
设备驱动程序是操作系统与设备硬件之间的接口，负责控制设备的操作。
设备缓冲可以减少 I/O 操作的次数，提高系统的性能。
文件管理负责对文件进行组织、存储、检索和保护。
文件系统为用户提供了一种按名存取的方式，方便用户对文件进行操作。
文件的逻辑结构有流式文件和记录式文件，物理结构有连续文件、链接文件和索引文件。
文件存储空间的管理方法有空闲表法、空闲链表法和位示图法等。
文件的保护机制可以防止文件被非法访问和修改。
用户接口是操作系统与用户之间的交互界面，分为命令接口和程序接口。
命令接口包括联机命令接口和脱机命令接口，程序接口则通过系统调用为用户程序提供服务。
操作系统的体系结构主要有单体结构、层次结构、微内核结构和客户/服务器结构等。
我的操作系统原理笔记和总结
1、操作系统的分类依照操作系统提供的效劳，大致能够把操作系统分为有单道和多道之分的批处置系统，有同时性和独立性的分时系统，有严格时刻规定的实时系统，可实现资源共享的网络系统，可和谐多个运算机以完成一个一起任务的散布式系统。
咱们使有的windows是网络式系统。
2、操作系统的结构操作系统具有层次结构……层次结构最大特点是整体问题局部化来优化系统，提高系统的正确性、高效性使系统可保护、可移植。
要紧优势是有利于系统设计和调试；要紧困难在于层次的划分和安排。
3、操作系统与用户（1）作业执行步骤操作系统提供给用户表示作业执行步骤的手腕有两种：作业操纵语言和操作操纵命令。
作业操纵语言形成批处置作业。
操作操纵命令进行交互处置。
（2）系统挪用操作系统提供的系统挪用要紧有：文件操作类，资源申请类，操纵类，信息保护类系统挪用往往在管态下执行。
当操作系统完成了用户请求的“系统挪用”功能后，应使中央处置器从管态转换到目态工作。
4、移动技术移动技术是把某个作业移到另一处主存空间去（在磁盘整理中咱们应用的也是类似的移动技术）。
最大益处是能够归并一些空闲区。
处置器治理一、多道程序设计系统“多道程序设计系统” 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。
在多道系统中一点必需的是系统须能进行程序浮动。
所谓程序浮动是指程序能够随机地从主存的一个区域移动到另一个区域，程序被移动后仍不阻碍它的执行。
多道系统的益处在于提高了处置器的利用率；充分利用外围设备资源；发挥了处置器与外围设备和外围设备之间的并行工作能力。
能够有效地提高系统中资源的利用率，增加单位时刻内的算题量，从而提高了吞吐率。
（关键词：处置器，外围设备，资源利用率，单位算题量，吞吐率），但要注意对每一个计算问题来讲所需要的时刻可能延长，另外由于系统的资源有限，会产生饱和，因此并行工作道数与系统效率不成正比。
二、进程1、概念进程是一个程序在一个数据集上的一次执行。
操作系统原理知识点总结
引言概述：操作系统是计算机系统中的核心组件之一，它扮演着资源管理者的角色，为用户和应用程序提供了一个可操作和友好的界面。
操作系统的原理是了解和掌握计算机科学和软件工程的基础。
本文将系统总结操作系统原理的相关知识点，包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理和虚拟化技术。
正文内容：1.进程管理：进程概念：介绍进程的定义和特征，如进程的状态转换和进程控制块的结构。
进程调度：详细介绍常见的进程调度算法，如先来先服务、短作业优先和多级反馈队列调度算法。
进程同步：解释进程同步的问题和原则，介绍临界区、互斥量、信号量等进程同步机制。
进程通信：介绍进程间通信的机制和方式，例如共享内存、管道、消息队列等。
进程死锁：探讨进程死锁的概念和解决方法，如死锁预防、死锁避免和死锁检测。
2.内存管理：内存分配：讨论内存分配的策略，如连续分配、离散分配和虚拟内存。
分页和分段：介绍分页和分段的原理、优缺点以及地质映射机制。
页面置换算法：详细介绍常见的页面置换算法，如最佳页面置换算法、先进先出页面置换算法等。
虚拟内存：解释虚拟内存的概念和作用，包括虚拟内存的实现方式和页面置换算法。
页面管理：讨论页表的结构和管理方式，如多级页表和反向页表。
3.文件系统：文件系统概念：介绍文件系统的定义和基本操作，如文件的创建、存储和访问。
文件系统组织：详细介绍文件系统的组织结构，如文件目录、索引节点和文件块。
文件系统实现：解释文件系统的实现原理，包括位图、索引和日志等。
文件系统优化：讨论文件系统的性能优化策略，如缓存、预读和写延时等。
文件系统安全性：探讨文件系统的安全性，如权限管理和加密保护。
4.设备管理：设备管理概述：介绍设备管理的重要性和基本原则，如设备分配和设备驱动程序。
设备分配算法：详细介绍设备分配算法，如静态分配和动态分配。
设备驱动程序：解释设备驱动程序的作用和实现方式，如中断驱动程序和直接存储器访问。
设备控制方式：讨论设备控制方式的不同，如程序控制和中断控制。
操作系统原理-时钟(CLOCK)置换算法
时钟(CLOCK)置换算法LRU算法的性能接近于OPT,但是实现起来比较困难，且开销大；FIFO算法实现简单，但性能差。
所以操作系统的设计者尝试了很多算法，试图用比较小的开销接近LRU的性能，这类算法都是CLOCK算法的变体。
简单的CLOCK算法是给每一帧关联一个附加位，称为使用位。
当某一页首次装入主存时，该帧的使用位设置为1;当该页随后再被访问到时，它的使用位也被置为1。
对于页替换算法，用于替换的候选帧集合看做一个循环缓冲区，并且有一个指针与之相关联。
当某一页被替换时，该指针被设置成指向缓冲区中的下一帧。
当需要替换一页时，操作系统扫描缓冲区，以查找使用位被置为0的一帧。
每当遇到一个使用位为1的帧时，操作系统就将该位重新置为0；如果在这个过程开始时，缓冲区中所有帧的使用位均为0，则选择遇到的第一个帧替换；如果所有帧的使用位均为1,则指针在缓冲区中完整地循环一周，把所有使用位都置为0，并且停留在最初的位置上，替换该帧中的页。
由于该算法循环地检查各页面的情况，故称为CLOCK算法，又称为最近未用(Not Recently Used, NRU)算法。
CLOCK算法的性能比较接近LRU，而通过增加使用的位数目，可以使得CLOCK算法更加高效。
在使用位的基础上再增加一个修改位，则得到改进型的CLOCK置换算法。
这样，每一帧都处于以下四种情况之一：1.最近未被访问，也未被修改(u=0, m=0)。
2.最近被访问，但未被修改(u=1, m=0)。
3.最近未被访问，但被修改(u=0, m=1)。
4.最近被访问，被修改(u=1, m=1)。
算法执行如下操作步骤：1.从指针的当前位置开始，扫描帧缓冲区。
在这次扫描过程中，对使用位不做任何修改。
选择遇到的第一个帧(u=0, m=0)用于替换。
2.如果第1)步失败，则重新扫描，查找(u=0, m=1)的帧。
选择遇到的第一个这样的帧用于替换。
在这个扫描过程中，对每个跳过的帧，把它的使用位设置成0。
操作系统原理 总结
操作系统原理总结引言操作系统是计算机系统中起控制作用的核心软件，它管理计算机硬件和软件资源，并提供用户与计算机硬件之间的接口。
本文对操作系统原理进行总结，包括操作系统的定义、功能、结构和分类，以及操作系统的发展历程和未来发展方向。
操作系统的定义操作系统是一种系统软件，它负责管理计算机系统硬件和软件资源的分配和协调，为用户和应用程序提供接口，并为它们提供必要的系统服务。
操作系统是计算机系统中最基本、最重要的软件之一，它通常位于计算机硬件和应用程序之间，扮演着一个中介的角色。
操作系统的功能操作系统具有多种重要功能，主要包括以下几个方面：1.进程管理：操作系统负责管理计算机中的进程，包括进程的创建、调度、同步和通信等。
通过进程管理，操作系统能够使多个应用程序能够同时运行，并合理利用计算机的处理能力。
2.存储管理：操作系统负责管理计算机的内存空间，包括内存的分配、回收和保护等。
通过存储管理，操作系统能够为应用程序提供足够的内存空间，提高计算机系统的运行效率。
3.文件系统：操作系统负责管理计算机中的文件，包括文件的创建、存储、访问和保护等。
通过文件系统，操作系统能够为应用程序提供良好的文件管理功能，使得用户可以方便地存储和访问文件。
4.设备管理：操作系统负责管理计算机中的硬件设备，包括设备的分配、控制和保护等。
通过设备管理，操作系统能够为应用程序提供对硬件设备的良好支持，使得应用程序能够方便地使用各种外设。
5.用户接口：操作系统为用户和应用程序提供了使用计算机系统的接口，包括命令行接口、图形用户界面和Web界面等。
用户接口使得用户可以方便地与计算机进行交互，执行各种操作。
操作系统的结构操作系统的内部结构通常分为四个层次：硬件层、内核层、系统服务层和用户接口层。
1.硬件层：硬件层是操作系统的基础，它包括计算机的处理器、内存、硬盘、输入输出设备等硬件组件。
操作系统通过与硬件交互，对硬件进行管理和控制。
2.内核层：内核层是操作系统的核心，它直接与硬件交互，负责处理硬件的请求和响应。
操作系统原理期末总结
操作系统原理期末总结一、引言操作系统是计算机系统中最核心的软件之一。
它作为计算机硬件和其他应用软件之间的接口，负责管理和调度计算机的资源，并提供友好的用户界面。
操作系统不仅承担着资源管理和调度的任务，而且还要保证系统的安全性和稳定性。
因此，学习操作系统原理对于理解计算机系统的运行原理和提高编程能力具有重要意义。
在这学期的学习中，我了解了操作系统的基本概念、原理和实现，并通过实践了解了一些操作系统的设计和实现方法。
在这篇总结中，我将对学习的内容进行回顾和总结。
二、操作系统基本概念1. 操作系统的定义操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源，并为用户提供良好的用户界面的软件。
2. 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和软件资源，包括内存管理、文件系统管理、进程管理、设备管理等。
(2) 提供用户界面：操作系统提供了命令行界面和图形用户界面，方便用户与计算机进行交互。
(3) 进程管理：操作系统负责管理计算机上的进程，包括进程的创建、终止、调度和通信等。
(4) 内存管理：操作系统负责分配和回收计算机的内存资源，使进程能够正确地访问内存。
(5) 文件系统管理：操作系统负责管理计算机上的文件，包括文件的创建、读写、删除和共享等。
(6) 设备管理：操作系统负责管理计算机的设备资源，包括设备的分配、调度和控制等。
三、操作系统原理1. 进程管理(1) 进程的定义：进程是一个正在执行的程序的实例，它包含了程序的代码、数据和执行环境。
(2) 进程的状态：进程在执行过程中会经历多个状态，包括创建、就绪、运行、阻塞和终止等。
(3) 进程调度：操作系统通过进程调度算法来决定哪个进程可以获得CPU的执行权。
(4) 进程通信：进程间通信是指进程之间进行数据交换和同步的机制，包括管道、信号量、消息队列、共享内存和套接字等。
2. 内存管理(1) 内存分配方式：操作系统可以使用静态分配和动态分配两种方式来管理内存。
操作系统原理知识点总结
第一章绪论1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度以方便用户的程序集合※2、操作系统的目标：方便性、有效性、可扩展性、开发性※3、操作系统的作用：作为计算机硬件和用户间的接口、作为计算机系统资源的管理者、作为扩充机器4、单批道处理系统：作业处理成批进行，内存中始终保持一道作业（自动性、顺序性、单道性）5、多批道处理系统：系统中同时驻留多个作业，优点：提高CPU利用率、提高I/O设备和内存利用率、提高系统吞吐量（多道性、无序性、调度性）6、分时技术特性：多路性、交互性、独立性、及时性，目标：对用户响应的及时性7、实时系统：及时响应外部请求，在规定时间内完成事件处理，任务类型：周期性、非周期性或硬实时任务、软实时任务※8、操作系统基本特性：并发、共享、虚拟、异步性并行是指两或多个事件在同一时刻发生。
并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。
互斥共享：一段时间只允许一个进程访问该资源同时访问：微观上仍是互斥的虚拟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。
异步是指运行进度不可预知。
共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征※9、操作系统主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理第二章进程的描述和控制※1、程序顺序执行特征：顺序性、封闭性、可再现性※2、程序并发执行特征：间断性、失去封闭性、不可再现性3、前趋图：有向无循环图，用于描述进程之间执行的前后关系表示方式：（1）p1--->p2（2）--->={(p1,p2)| p1 必须在p2开始前完成}节点表示：一条语句，一个程序段，一进程。
（详见书P32）※4、进程的定义：(1)是程序的一次执行过程，由程序段、数据段、程序控制块（PBC）三部分构成，总称“进程映像”(2)是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动(3)是程序在一个数据集合上的运行过程(4)进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位进程特征：动态性、并发性、独立性、异步性由“创建”而产生，由“调度”而执行；由得不到资源而“阻塞”，由“撤消”而消亡※5、进程与程序关系※6、进程的三种状态：就绪、阻塞、执行转换：增加挂起：7、进程控制块（PCB）的作用：进程存在的唯一标志。
《操作系统原理》算法总结
《操作系统原理》算法总结一、批处理中的单道作业和多道作业的执行时间。
重点：cpu和IO设备并行执行。
二、进程(作业)调度算法●先来先服务调度算法（FCFS）：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先进入就绪队列的进程，把处理器分配给该进程，使之得到执行。
该进程一旦占有了处理器，它就一直运行下去，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，才退出处理器。
特点：利于长进程，而不利于短进程。
●短进程（作业）优先调度算法(SPF)：它是从就绪队列中选择一个估计运行时间最短的进程，将处理器分配给该进程，使之占有处理器并执行，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，然后退出处理器，再重新调度。
●时间片轮转调度算法：系统将所有的就绪进程按进入就绪队列的先后次序排列。
每次调度时把CPU分配给队首进程，让其执行一个时间片，当时间片用完，由计时器发出时钟中断，调度程序则暂停该进程的执行，使其退出处理器，并将它送到就绪队列的末尾，等待下一轮调度执行。
●优先数调度算法：它是从就绪队列中选择一个优先权最高的进程，让其获得处理器并执行。
●响应比高者优先调度算法：它是从就绪队列中选择一个响应比最高的进程，让其获得处理器执行，直到该进程完成或因等待事件而退出处理器为止。
特点：既照顾了短进程，又考虑了进程到达的先后次序，也不会使长进程长期得不到服务，因此是一个比较全面考虑的算法，但每次进行调度时，都需要对各个进程计算响应比。
所以系统开销很大，比较复杂。
●多级队列调度算法作业周转时间（Ti）＝完成时间(Tei)－提交时间(Tsi)作业平均周转时间(T)＝周转时间/作业个数作业带权周转时间（Wi）＝周转时间/运行时间响应比＝（等待时间＋运行时间）/运行时间●PV操作三、死锁中的银行家算法银行家算法的处理步骤为：（1）列出某一时刻资源分配表，格式如表2-4所示。
（2）拿可用资源量与每一个进程所需资源量进行比较，可用资源量不少于所需资源量时，把资源分配给该进程。
操作系统原理实训课程学习总结进程调度算法的实验验证与优化
操作系统原理实训课程学习总结进程调度算法的实验验证与优化在操作系统原理实训课程中，我深入学习了进程调度算法，并进行了实验验证与优化。
本文将对我在这门课程中的学习经历进行总结，并重点介绍我在进程调度算法实验方面的实践与优化。
一、学习经历总结在操作系统原理实训课程中，我通过理论学习和实践操作，全面了解了操作系统的基本概念和原理。
我通过学习教材、参与课堂讨论和实验操作，逐渐掌握了进程调度算法的相关知识和应用。
通过对课程的学习，我清楚地认识到进程调度在操作系统中的重要性。
合理的进程调度算法可以提高系统的运行效率和资源利用率，同时保证各个进程的公平性和优先级。
在学习的过程中，我学会了不同的进程调度算法，并了解了它们的特点和适用场景。
二、实验验证与优化为了深入理解和掌握进程调度算法，我进行了一系列的实验验证和优化。
以下是我进行的几个主要实验：1. 实验一：先来先服务（FCFS）调度算法通过模拟多个进程同时到达一个处理器，我验证了先来先服务调度算法的运行情况。
根据实验结果，我发现在进程的运行时间差异较大时，先来先服务调度算法可能会导致平均等待时间较长的问题。
为了优化这一问题，我尝试了引入响应比和时间片轮转等策略来改善进程调度效果。
2. 实验二：短作业优先（SJF）调度算法通过模拟多个进程以不同的作业时间到达处理器，我验证了短作业优先调度算法的运行情况。
实验结果表明，在作业时间相差较大时，短作业优先调度算法能够有效减少平均等待时间。
但是，当出现长作业阻塞短作业的情况时，短作业优先调度算法可能产生饥饿现象。
因此，在优化中，我考虑了引入抢占式调度策略以降低长作业优先级，解决饥饿问题。
3. 实验三：优先级调度算法通过设置不同优先级的进程，我验证了优先级调度算法的运行情况。
实验结果表明，优先级调度算法能够有效地保证高优先级进程的运行权。
但是，在进程优先级设置不当或者优先级反转等情况下，该算法可能产生不公平性问题。
为了解决这个问题，我优化了进程的优先级计算方法，采用动态调整的方式来提高调度算法的公平性。
操作系统原理笔记总结
操作系统原理笔记总结操作系统是计算机系统的核心，负责管理硬件资源、提供用户接口以及运行应用程序。
本文将为你详细总结操作系统的工作原理，帮助读者深入理解这一计算机科学中的重要概念。
一、操作系统概述1.操作系统的定义操作系统（Operating System，简称OS）是一种管理计算机硬件与软件资源的系统软件，它是计算机系统的核心与基石。
2.操作系统的功能操作系统主要有以下功能：- 硬件资源管理：如CPU、内存、外设等。
- 软件资源管理：如程序、进程、文件等。
- 提供用户接口：如命令行、图形界面等。
- 系统安全与保护：如权限控制、病毒防护等。
3.操作系统的类型操作系统可分为批处理系统、分时系统、实时系统等。
二、操作系统核心原理1.进程管理- 进程：进程是程序在执行过程中的一个实例，包括程序计数器、寄存器和变量等。
- 进程调度：操作系统通过进程调度算法，动态地将CPU资源分配给各个进程。
- 进程同步与互斥：操作系统能够确保多个进程在访问共享资源时的正确性和一致性。
2.存储管理- 内存分配：操作系统负责为进程分配内存空间，确保它们能够正常运行。
- 虚拟内存：虚拟内存技术使操作系统可以模拟更大的内存空间，提高内存利用率。
- 页面置换：当内存不足时，操作系统会根据一定的算法替换内存中的页面。
3.文件系统- 文件：文件是存储在外设上的数据集合，操作系统负责管理文件的创建、删除、读写等操作。
- 目录：目录是文件的组织结构，用于方便地查找和管理文件。
- 文件系统布局：文件系统负责在磁盘上分配空间，存储文件和目录。
4.设备管理- 设备驱动：操作系统通过设备驱动程序与硬件设备通信，实现对设备的管理和控制。
- I/O调度：操作系统负责调度输入/输出请求，提高设备利用率。
三、操作系统实例与发展趋势1.主流操作系统- Windows：微软公司开发的操作系统，广泛应用于个人和服务器领域。
- Linux：基于Unix的开源操作系统，广泛应用于服务器、嵌入式和超级计算机等领域。
操作系统原理短作业优先算法报告附源代码
中国地质大学（北京）操作系统原理实习报告实习题目：1、2、实习人员：学号姓名（组长）学号姓名一、题目分析在批处理系统中，短作业优先算法是一种比较好的算法，其主要的不足之处是长作业的运行得不到保证。
于是我们想到了一种办法解决这个问题，就是引用动态优先权、并使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a提高，长作业在等待一定的时间后，必然有机会分配到处理机，这样长作业也得到了运行。
设计并实现一个采用高响应比算法的进程调度演示程序，响应比R 定义如下：RWT/T1W/T 其中T 为该作业估计需要的执行时间，为作业在后备状态队列中的等待时W间。
每当要进行作业调度时，系统计算每个作业的响应比，选择其中R最大者投入执行。
这样，即使是长作业，随着它等待时间的增加，W/T 也就随着增加，也就有机会获得调度执行。
这种算法是介于FCFS 和SJF 之间的一种折中算法。
由于长作业也有机会投入运行，在同一时间内处理的作业数显然要少于SJF 法，从而采用HRRN 方式时其吞吐量将小于采用SJF 法时的吞吐量。
另外，由于每次调度前要计算响应比，系统开销也要相应增加。
二、数据结构结构体数组path[k]实现对进程响应比的计算Path[max] 实现对进程响应比的排序Path[ii] 实现程序的各阶段运行状况的输出三、算法流程图程序设计流程图高响应比函数执行过程流程图四、重难点分析计算每一个进程的动态优先权，需要在每执行一个进程之后计算一遍未执行进程的优先权，从中选出优先权最高的一个执行。
五、运行测试（截图）六、分工编码：实验报告：七、总结本次演算实验主要对最高响应比算法的理解和对进程调度的功能以及进程调度算法有了深入的理解。
在这次的课程设计中，计算每一个进程的动态优先权，需要在每执行一个进程之后计算一遍未执行进程的优先权，从中选出优先权最高的一个执行，因为疏忽导致了响应比的计算错误，从而加大了完成代码的时间量。
对于这次出现的这个问题，使我有了对程序设计的严谨性，课本基础知识的理解程度上有了更深刻的认识，也让我明白到了基础知识的重要性。
操作系统算法总结
操作系统算法总结1.进程调度算法：进程调度算法决定了哪个进程可以占用CPU的时间片并执行。
常见的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、优先级调度、轮转调度和多级反馈队列调度等。
FCFS是按照进程到达的顺序进行调度，导致平均等待时间较长；SJF优先执行执行时间短的进程，但可能导致执行时间长的进程长期等待；优先级调度根据进程的优先级进行调度，但可能导致低优先级进程长期等待；轮转调度按照时间片大小进行调度，但可能导致长时间执行的进程占用过多CPU时间；多级反馈队列调度是综合了优先级调度和轮转调度的特点。
2.内存管理算法：内存管理算法决定了如何有效地分配和管理内存资源。
常见的内存管理算法有分页、分段和段页式等。
分页将内存划分为固定大小的页框，进程以页为单位进行分配；分段将内存划分为不同大小的段，进程以段为单位进行分配；段页式则结合了分段和分页的特点，将内存划分为不同大小的页框和段。
另外还有页面置换算法，如最佳置换算法、先进先出算法、最近最久未使用算法和时钟置换算法等，用于在内存不足时选择合适的页面进行替换。
3.文件系统算法：文件系统算法主要负责文件的存储和管理。
常见的文件系统算法有位图分配、索引分配和链接分配等。
位图分配将每个扇区与一个位对应，位为1表示该扇区已被占用，为0表示空闲；索引分配将每个文件分配一个索引块，索引块中存储了文件数据所在的扇区号；链接分配则通过文件链接的方式将多个扇区组合成一个文件。
4.磁盘调度算法：磁盘调度算法主要决定了磁盘上的读写操作的顺序，旨在提高磁盘的访问效率。
常见的磁盘调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、电梯调度和扫描算法等。
FCFS按照请求的到达顺序进行调度，可能导致一些请求长时间等待；SSTF优先选择距离当前磁头最近的请求进行调度，可能导致一些请求长期处于等待状态；电梯调度模拟了电梯的运行过程，按照顺序调度磁盘请求，能够较好地平衡请求的访问；扫描算法则沿一个方向依次扫描磁盘上的请求。
《操作系统原理》
《操作系统原理》在我们日常使用电脑、手机等电子设备时，操作系统是那个默默在背后工作的“大管家”，它管理着硬件资源，为我们提供了一个方便、高效的操作环境。
但你是否真正了解操作系统的工作原理呢？操作系统就像是一个大型交响乐团的指挥家。
它要协调各种硬件设备，如 CPU、内存、硬盘、显示器、键盘等，让它们协同工作，演奏出美妙的“乐章”。
首先，让我们来谈谈进程管理。
进程可以理解为正在运行的程序。
操作系统要负责为进程分配资源，比如 CPU 时间和内存空间。
就好像在一个办公室里，操作系统要决定哪个员工（进程）能使用复印机（CPU）和文件柜（内存）。
它通过一种叫做“调度算法”的方式来进行决策。
常见的调度算法有先来先服务、短作业优先、时间片轮转等等。
举个例子，如果有三个进程 A、B、C，A 进程需要运行 5 分钟，B进程需要运行 3 分钟，C 进程需要运行 2 分钟。
在先来先服务的调度算法下，A 进程先运行 5 分钟，然后 B 进程运行 3 分钟，最后 C 进程运行 2 分钟。
而在短作业优先的算法下，C 进程先运行 2 分钟，然后 B 进程运行 3 分钟，最后 A 进程运行 5 分钟。
时间片轮转则是把 CPU 时间分成很小的时间片，每个进程轮流使用一个时间片。
内存管理也是操作系统的重要职责之一。
内存就像是一个仓库，操作系统要合理地安排货物（程序和数据）的存放位置，以便快速地找到和使用。
它需要解决内存分配、回收和保护等问题。
当一个程序需要运行时，操作系统要为它分配足够的内存空间。
如果内存空间不足，还可能会使用虚拟内存技术，将一部分数据暂时存放到硬盘上，等需要时再调入内存。
同时，操作系统还要确保不同的程序不会相互干扰，保护各自的内存区域不被其他程序非法访问。
文件管理是操作系统的另一个关键功能。
我们在电脑上存储的文档、图片、视频等各种文件，都需要操作系统来进行有效的管理。
操作系统要负责文件的创建、删除、读取、写入和存储等操作。
操作系统原理总结
文件系统
内存和输入输出设备管理 处理机调度
硬件
操作系统设计原理2：没有对错
在设计操作系统时，只要达到功能、效率、
公平、正确的平衡的即可。 例如，操作系统进程调度策略很多，而每种 调度策略有其适用的场景。时间片轮转更接近公 平，而优先级调度更接近人类社会的等级制度。
这两者都有存在的合理性。
操作系统设计原理3：懒人哲学
当然，如果操作系统有能力也有空闲，适当地进行用 户数据的保护也是可以的，但是这些是分外活，不是分 内之事。
另一个例子是：对死锁的处理。 我们课程上说过，死锁的应对有4种模式。虽 然现代操作系统采取了部分措施来降低死锁出现 的概率，但由于死锁的动态避免代价巨大，现代 商业操作系统均不支持动态避免，从而造成死锁 的不可避免。而这种不愿花费力气进程死锁避免， 却把死锁可能留给用户的做法就是典型的让困于 人，即让用户来承担困难。
操作系统设计原理6：子虚乌有
操作系统的目的是服务上层的应用程序和用户。 而上层的这些要求和硬件直接能提供的服务相差 甚远。为了在它们之间架起桥梁，操作系统是用 户要什么就提供什么。提供这些东西在用户看来 虽然实实在在，但实际上都是子虚乌有的东西。 例如，在操作系统里面，用户看到的内存是 一个非常简单，空间无限大（实际上是与磁盘一 样大），速度无限快（实际是与缓存一样快）。 但实际上我们物理内存只不过512MB，速度只有 缓存的十分之一。因此，用户看到的无限大、无 限快的内存空间是根本不存在的。
操作系统原理知识点总结
操作系统原理知识点总结操作系统是计算机系统中最重要的软件之一，它负责管理计算机的硬件和软件资源，提供用户与计算机之间的接口。
在学习和理解操作系统原理时，有几个关键的知识点需要掌握。
本文将就这些知识点进行总结和梳理，帮助读者更好地理解操作系统原理。
1. 进程与线程进程是操作系统中的基本执行单元，它是一个具有独立资源的程序。
每个进程都拥有自己的内存空间、文件和设备等资源。
线程是进程的一部分，一个进程中可以包含多个线程。
线程是CPU调度和执行的最小单位，它可以共享进程的资源。
2. 进程调度进程调度是指操作系统决定哪个进程应该执行的过程。
常见的进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)等。
不同的调度算法有不同的特点，根据应用场景选择合适的调度算法能够提高系统性能。
3. 内存管理内存管理是操作系统负责管理计算机内存空间的一项重要任务。
它包括内存分配、地址映射、内存保护和内存回收等操作。
常见的内存管理技术有分区管理、页式管理和段式管理等。
4. 文件系统文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的组织结构。
它提供了文件的读取、写入和删除等操作。
文件系统还负责文件的存储管理，包括文件的分配、索引和保护等。
5. 输入输出(I/O)输入输出是指计算机与外部设备进行数据交换的过程。
操作系统负责管理和控制计算机的输入输出设备，包括硬盘、打印机、键盘和鼠标等。
操作系统通过设备驱动程序和中断处理程序实现对外部设备的控制和管理。
6. 死锁死锁是指多个进程因竞争有限的资源而无法继续执行的状态。
死锁的发生会导致系统无法正常工作，因此需要采取相应的死锁避免和死锁恢复策略。
常见的策略有资源分配图法、银行家算法和死锁检测算法等。
7. 文件系统安全文件系统安全是指保护文件和目录不受非法访问、破坏和篡改的措施。
操作系统通过访问控制和权限管理实现对文件系统的安全保护。
常见的安全措施包括用户身份验证、文件权限设置和加密等。
操作系统原理实训课程学习总结
操作系统原理实训课程学习总结操作系统原理实训课程是计算机科学与技术专业的一门重要课程，旨在让学生通过实际动手操作，深入理解操作系统的原理和工作机制。
在这门课程中，我们学习了操作系统的基本概念、进程管理、内存管理、文件系统等内容，并通过实际的编程练习加深了对相关知识的理解与应用。
在本文中，我将对我在这门课程中的学习经验和心得进行总结。
首先，实训课程为我们提供了一个良好的实践平台。
在课堂上，我们不仅学习了操作系统的理论知识，还有机会亲自操作并编程实现一些基本功能。
通过实际动手的操作，我更加清楚地了解了操作系统的工作原理，例如进程的创建与撤销、调度算法等。
这种实践的学习方式不仅使我对操作系统的概念有了更深刻的理解，也提高了我在实际工作中解决问题的能力。
其次，通过实际编程练习，我在操作系统实训课程中提升了我的编程能力和解决问题的能力。
在课程中，我们需要通过编写代码实现一些基本的操作系统功能，如进程调度、内存分配等。
这些编程实践不仅要求我们具备良好的编程基础，还需要我们善于分析问题和解决问题的能力。
通过这些实践，我逐渐提高了我的编程水平，并学会了一些解决问题的技巧，例如如何进行调试、如何进行模块化设计等。
除了编程实践，操作系统原理实训课程还注重培养我们的团队合作能力。
在实际项目中，我们需要与同学们一起合作完成一些任务，例如设计并实现一个模拟操作系统。
通过这些团队合作的实践，我学会了与他人进行有效的沟通和协调，学会了如何充分发挥团队中的每个成员的优势从而达到更好的团队成果。
这对我个人的成长和职业发展具有重要意义。
尽管在操作系统原理实训课程中面临诸多挑战，但通过克服困难和不断努力，我获得了很多收获。
首先，我深刻意识到操作系统在计算机科学中的重要性，它是计算机排列和利用硬件资源的核心软件。
其次，我理解了操作系统的核心原理，如进程管理、内存管理和文件系统等，这将对我今后在操作系统相关领域的工作中有很大的帮助。
最后，通过实际的操作和编程实践，我提高了自己的实际动手能力和解决问题的能力，这对我的职业发展具有重要意义。
操作系统原理课程总结 (5)
第12章 大容量存储器结构
• 明确磁盘的物理结构。 • 明确磁盘访问时间的组成。 • 了解磁盘附属的方法（主机附属，网络
附属等） • 明确磁盘调度的调度算法 • 了解磁盘调度算法选择的影响因素 • 了解RAID的6个级别
第13章 I/O 输入系统
• 明确I/O硬件的相关基本概念（I/O端口、 总线、控制器等）
操作系统原理课程总结
软件学院
第1-2章 导论和操作系统结构
• 明确操作系统的作用。 • 明确操作系统包括哪些功能 • 明确用户模式和内核模式的概念及作用。 • 了解操作系统提供的服务有哪些 • 明确系统调用的工作机制。 • 明确操作系统的结构有哪些，各自优缺点。 • 了解虚拟机及优点
第3章 进程
• 明确I/O处理的三种方式（轮询，中断， DMA）
• 明确I/O内核子系统提供的服务（调度、 缓冲、假脱机等等）
• 明确块设备、字符设备、网络设备区别 和统一的访问接口
法、共享方法等） • 明确页表的结构有哪几种形式，各自的方法 • 明确分段管理方法
第9章 虚拟内存
• 明确按需调页的机制和过程 • 明确常用的页面置换算法及各自优缺点 • 了解帧分配的方法及最小帧数目的决定因素 • 明确系统颠簸的原因和现象 • 明确系统颠簸解决方法（工作集模型和页错误频率） • 明确内存映射文件机制和内存映射I/O • 了解内核内存分配的方法 • 了解虚拟内存管理中影响性能的其他因素（预调页、
页大小、TLB范围、程序结构等）
第10章 文件系统接口
• 明确文件系统提供的功能 • 明确文件的访问方法 • 明确目录的作用及常用目录结构及各自
优缺点 • 明确符号链接和硬链接的区别
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
操作系统原理总结
多道程序设计技术和分时技术多道程序运行的特征：1、多道2、宏观上并行3、微观上串行操作系统：负责计算机系统软、硬件资源的分配和管理，控制和协调并发活动，提供用户接口，使用户获得良好的工作环境（方便用户）。
主要功能是管理系统软、硬件资源。
操作系统的特性：1、并发2、共享3、不确定性；并发和共享是其基本特征操作系统的基本类型：1、批量操作系统特点：使用多道技术，系统资源利用率比较高特征：批量优点：系统吞吐率高2、分时操作系统特点：1、并行性2、独占性3、交互性缺点：无交互能力3、实时操作系统4、个人计算机操作系统5、网络操作系统6、分布式操作系统操作系统的组织结构虚拟机：在裸机上配置了系统程序操作命令语言：1、操作命令（1）键盘命令（2）作业控制语言（3）图形化用户界面2、系统功能调用处理机状态1、管态：操作系统的管理程序执行时及其所处的状态2、目态：用户程序执行时及其所处的状态特权指令：1、改变机器状态的指令2、修改特殊寄存器的指令3、涉及外部设备的输入/输出指令中断指某个事件发生时，系统中止现行程序的运行、引出处理该事件程序进行处理，处理完毕后返回断点，继续执行。
中断分类1、输入/输出中断2、外中断3、机器故障中断4、程序性中断（俘获）5、访管中断（自陷）向量中断：当中断发生时，由中断源引导处理机进入中断服务程序的中断过程中断向量：存储该类型中断的中断服务例行程序的入口地址和处理器状态字的存储单元。
软件中断处理过程1、保护现场和传递参数2、执行相应的中断服务例程3、恢复和退出中断用户界面系统引导：将操作系统的必要部分装入主存并使系统运行，最后总处于命令接受状态。
系统引导的三个阶段：1、初始引导（自举）2、核心初始化3、系统初始化系统引导方式：1、独立引导（滚雪球）2、辅助下装用户界面1、操作界面：用户通过这个界面来组织自己的工作流程和控制程序的运行2、程序界面：任何一个用户程序在其运行过程中，可以使用操作系统提供的功能调用来请求操作系统服务系统功能调用访管指令访管中断并发处理程序的顺序执行：一个计算由若干个操作组成，这些操作必须按照某种先后次序来执行顺序程序的特点：1、顺序性2、封闭性3、可再现性程序的并发执行：若干个程序段同时在系统中运行，在执行在时间上是重叠的并发程序的特点：1、失去了程序的封闭性和可再现性2、程序与计算不再一一对应3、程序并发执行的相互制约进程进程：一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动进程与程序的区别1、程序是指令的有序集合，是一个静态的概念，而进程是一次执行过程，是动态的；2、进程是一个能独立运行的单位，能与其他进程并行的活动3、进程是竞争计算机系统有限资源的基本单位，也是处理机调度的基本单位一个程序可以对应多个进程，进程一定包含一个程序。
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《操作系统原理》算法总结
一、进程(作业)调度算法
●先来先服务调度算法（FCFS）：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先
进入就绪队列的进程，把处理器分配给该进程，使之得到执行。
该进程一旦占有了处理器，它就一直运行下去，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，才退出处理器。
特点：利于长进程，而不利于短进程。
●短进程（作业）优先调度算法(SPF)：它是从就绪队列中选择一个估计运
行时间最短的进程，将处理器分配给该进程，使之占有处理器并执行，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，然后退出处理器，再重新调度。
●时间片轮转调度算法：系统将所有的就绪进程按进入就绪队列的先后次
序排列。
每次调度时把CPU分配给队首进程，让其执行一个时间片，当时间片用完，由计时器发出时钟中断，调度程序则暂停该进程的执行，使其退出处理器，并将它送到就绪队列的末尾，等待下一轮调度执行。
●优先数调度算法：它是从就绪队列中选择一个优先权最高的进程，让其
获得处理器并执行。
●响应比高者优先调度算法：它是从就绪队列中选择一个响应比最高的进
程，让其获得处理器执行，直到该进程完成或因等待事件而退出处理器为止。
特点：既照顾了短进程，又考虑了进程到达的先后次序，也不会使长进程长期得不到服务，因此是一个比较全面考虑的算法，但每次进行调度时，都需要对各个进程计算响应比。
所以系统开销很大，比较复杂。
●多级队列调度算法
基本概念：
作业周转时间（Ti）＝完成时间(Tei)－提交时间(Tsi)
作业平均周转时间(T)＝周转时间/作业个数
作业带权周转时间（Wi）＝周转时间/运行时间
响应比＝（等待时间＋运行时间）/运行时间
二、存储器连续分配方式中分区分配算法
⏹首次适应分配算法（FF）：对空闲分区表记录的要求是按地址递增的
顺序排列的，每次分配时，总是从第1条记录开始顺序查找空闲分区
表，找到第一个能满足作业长度要求的空闲区，分割这个空闲区，一
部分分配给作业，另一部分仍为空闲区。
⏹循环首次适应算法：每次分配均从上次分配的位置之后开始查找。
⏹最佳适应分配算法(BF)：是按作业要求从所有的空闲分区中挑选一个
能满足作业要求的最小空闲区，这样可保证不去分割一个更大的区域，
使装入大作业时比较容易得到满足。
为实现这种算法，把空闲区按长
度递增次序登记在空闲区表中，分配时，顺序查找。
三、页面置换算法
●最佳置换算法（OPT)：选择以后永不使用或在最长时间内不再被访问
的内存页面予以淘汰。
●先进先出置换算法（FIFO）：选择最先进入内存的页面予以淘汰。
●最近最久未使用算法（LRU）：选择在最近一段时间内最久没有使用过
的页，把它淘汰。
●最少使用算法（LFU）：选择到当前时间为止被访问次数最少的页转换。
四、磁盘调度
⏹先来先服务（FCFS）：是按请求访问者的先后次序启动磁盘驱动器，
而不考虑它们要访问的物理位置
⏹最短寻道时间优先（SSTF）：让离当前磁道最近的请求访问者启动磁
盘驱动器，即是让查找时间最短的那个作业先执行，而不考虑请求访问者到来的先后次序，这样就克服了先来先服务调度算法中磁臂移动过大的问题
⏹扫描算法（SCAN）或电梯调度算法：总是从磁臂当前位置开始，沿
磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的那个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向无请求访问时，就改变磁臂的移动方向。
在这种调度方法下磁臂的移动类似于电梯的调度，所以它也称为电梯调度算法。
⏹循环扫描算法（CSCAN）：循环扫描调度算法是在扫描算法的基础上
改进的。
磁臂改为单项移动，由外向里。
当前位置开始沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的哪个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向无请求访问时，再回到最外，访问柱面号最小的作业请求。