操作系统 第三版 中国铁路出版社

第一章引论
1、计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种部件和设备。

由这些部件和设备依据计算机系统结构的要求构成的有机整体，称为计算机硬件系统
2、计算机软件是指安装在计算机系统中的程序和有关的文件
3、按应用将软件分类为：系统软件、支撑软件和应用软件
4、操作系统的定义：操作系统是计算机系统中的系统软件，能有效的组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理的组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使的用户能够合理、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能更高效运行的一组程序模块的集合。

5、操作系统的目标：①方便性。

②有效性。

③可扩充性。

④开放性。

6、单道批处理系统的特征：①自动性。

②顺序性。

③单道性。

7、多处理机操作系统的类型：①非对称多处理机模式②对称多处理机模式
8、网络操作系统的功能：①网络通信。

②资源管理。

③网络服务。

④网络管理。

⑤互操作能力。

9、资源的分类（4类）：处理机、存储器、I/O设备以及文件（程序和数据）。

10、处理及管理的功能:1进程控制 2进程同步 3进程通信 4调度。

11、处理机 :一般的处理机由运算器、一系列的寄存器以及高速缓存构成。

12、计算机存储系统的设计主要考虑3个问题：容量、速度和成本。

13、缓冲区：硬件设备之间进行数据传输时，专门用来暂存这些数据的一个存储区域。

第二章用户接口和作业管理
1、作业；通常是指用户在一次计算过程中或者一次事物处理过程中要求计算机系统所做的工作的集合。

2、每个作业有一个作业控制块，所有作业的作业控制块构成一个表，该表称为作业表
3、操作系统与用户之间的接口可以分为命令接口、程序接口和图形接口。

4、一个作业的建立过程包括两个子过程：一个是作业控制块JCB的建立，一个是作业的输入。

5、一般可以将作业的状态分为4个状态，即提交状态、后备状态、运行状态、完成状态。

第三章进程与进程管理
1、进程：进程是具有独立功能的可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程
2、进程的特征：（1）动态性（2）并发性（3）独立性（4）异步
性（5）结构特征
3、进程的3种基本状态：（1）就绪状态（2）执行状态（3）阻塞状态
4、进程控制快的作用：进程控制快PCB的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序成为一个能独立运行的基本单位，即形成一个能与其他进程并发执行的进程
5、线程：线程是进程的一个基本实体，是资源调度的基本单位。

6、引入进程的目的：是为了使多个程序并发执行以改善资源利用率及提高系统的吞吐量。

7、引入线程的目的；是为了减少程序并发秩序时所付出的时间开销，使操作系统具有跟好的并发性。

8、程序的并发执行：是指一个时间段内执行多个程序。

9、进程调度：系统按照某种算法把处理及动态的分配给某已就绪进程。

10、进程调度有两种方式：非剥夺方式和剥夺方式。

第四章进程的同步与通信
1、临界资源：在计算机中有许多资源一次只能允许一个进场使用，如果多个进程同时使用这些资源，则有可能造成系统混乱，这些资源被称为临界资源。

2、临界区：把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区
3、同步机制应遵循的准则：⑴空闲让进⑵忙则等待⑶有限等待
⑷让全等待
4、进程通信：是指进程之间的信息交换.
5、死锁：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，出现这种现象则称系统处于死锁状态，简称死锁。

6、产生思索的原因：（1）竞争资源引起死锁（2）进程推进顺序不当引起死锁
7、产生死锁的必要条件;(1) 互斥条件 (2)请求和保持条件 (3) 不剥夺条件 (4)环路等待条件
8、解除死锁的方法：（1）剥夺资源（2）撤销进程
第五章存储器管理
1、存储管理的目的：是为用户提供方便、安全和充分大的存储空间.
2、存储管理的任务;1 地址转换 2 内存的分配和回收 3 内存的地址保护 4 内存的共享 5 内存的扩充
3、程序的链接：（1）静态链接方式（2）装入时动态链接（3）运动时动态链接
3、程序的装入方式：（1）绝对装入方式（2）课重定位装入方式（3）动态运行时装入方式。

4、覆盖;是指同一内存区可以被不同的程序短重复使用。

5、交换：系统根据需要把内存中暂时不运行的某个进程部分或全部移到外存，以便腾出足够的内存空间，再把外存中的某个已具备运行
条件的程序移到相应的内存区，创建进程，并使其投入运行。

6、快表、为了提高存取速度，在地址变换机构中增设了一个具有并行查询能力的特殊告诉缓冲存储器。

7、引入分段存储管理方式的目的：是为了满足用户方便编程、分段共享和分段保护等要求。

8、分页和分段的主要区别：①叶是信息的物理单位，段是信息的逻辑单位②叶的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户程序本身决定③页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的。

9、最佳置换算法，其所选择的被淘汰页面将是以后永不使用或者是在最长时间内不再被访问的页。

10、物理块分配算法：①平均分配算法②按比例分配算法③考虑优先级的算法
11、产生抖动的原因：系统中进程的数量太多，因此分配给每个进程的物理块数量太少，使得每个进程在运行时频繁的发生缺页中断，请求操作系统把所缺页面由外存调入内存，显然这样对磁盘的访问时间也随之急剧增加。

12、虚拟存储器实现了对内存容量逻辑上的扩充，可以在小内存中运行大程序
第六章文件管理
1、文件在逻辑上具有完整意义的信息集合，它有一个名字作为标识
2、系统文件的分类; (1) 用户文件(2) 库函数文件(3)实用程序文件
3、文件的逻辑结构：分为两类（1）有结构文件，是由一个以上的记录构成的文件，（2）无结构文件，是指由字符流构成的文件，故又称为流式文件。

4、磁头号：每个盘面上有许多磁道，从0开始按由外向里的次序顺序编号
5、把盘面上的磁道号称为“柱面好”
6、按磁盘旋转的方向从0开始给各扇区编号，这些号被称为“扇区号”
7、文件的物理结构：是指文件在外存上的存储组织形式，这与传输的性质有关。

逻辑文件在物理存储空间中的存放和组织关系。

8、文件的目录结构：1一级目录结构2二级目录结构3多级文件目录结构
9、磁盘上的一个物理记录块要用三个参数来定位：柱面号，磁头号、扇区号。

10、磁盘I/O时间：（1）查找时间（2）等待时间（3）传输时间
11、提高文件的系统性能有如下几种方法：块高速缓存，磁盘空间的合理分配，对磁盘调度算法进行优化。

12、磁盘移臂调度算法——先来先服务、最短寻道时间优先和各种扫描算法。

第七章设备管理
1、设备的分类;从资源分配角度分类①独占设备②共享设备③虚
2、设备管理的目标:①方便性②并行性③均衡性④独立性
3、设备管理的功能：①监视所有设备的状态②制定设备分配策略③设备的分配④设备的回收
3、一般而言，I/O设备由物理设备和电子部件两部分组成。

4、设备控制器的主要功能是控制一个或多个I/O设备，以实现I/O 设备和计算机数据交换。

设备控制器是CPU和I/O设备之间的接口，接收从CPU发出的命令，并控制I/O设备工作。

5、设备控制器主要完成以下功能;①接收和识别命令②数据交换③地址识别④标识和报告设备的状态⑤数据缓冲⑥差错控制
6、通道的类型;(1)字节多路通道(2)数组选择通道(3)数组多路通道
7、I/O控制方式;1程序查询方式2 I/O中断方式 3 直接存储请访问（DMA）方式 4 I/O通道方式
8、缓冲的引入：（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾（2）减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制（3）提高CPU 与I/O设备的并行性
9、按照缓冲区的个数以及缓冲区的组织形式可以把缓冲分为单缓冲、双缓冲、循环缓冲和缓冲池
10、Spooling简述;spooling技术是一种虚拟设备技术，可以把一台独占设备改造为虚拟设备，使进程在所需的物理设备不存在或被占用的情况下，仍可使用该设备。

11：spooling的优缺点①提高了I/O的速度②实现的虚拟设备的
缺点;(1)输入缓冲区和输出缓冲区占用了大量的内存空间（2）输出#和输入#占用了大量的磁盘空间（3）增加了系统的复杂性。