【信息化-精编】操作系统教学复习讲义
操作系统概念复习课件
操作系统概念复习课件一、操作系统的定义与作用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系统的各个部分，使得计算机能够高效、稳定地运行。
操作系统的作用主要体现在以下几个方面：1、提供用户与计算机之间的接口：操作系统为用户提供了一个方便、友好的操作环境，使得用户能够通过各种命令和图形界面与计算机进行交互。
2、管理计算机资源：包括处理器、内存、存储设备、输入输出设备等，合理分配资源，以提高系统的性能和效率。
3、提供进程管理：负责进程的创建、调度、终止等操作，确保多个进程能够并发执行，提高系统的利用率。
4、提供文件管理：对文件进行存储、检索、更新等操作，保证文件的安全性和完整性。
二、操作系统的发展历程操作系统的发展经历了多个阶段，从早期的批处理系统到分时系统，再到现代的实时系统和分布式系统。
1、批处理系统：在早期，计算机处理任务是通过将一批作业一次性提交给系统，系统按照顺序依次处理。
这种方式效率较低，用户等待时间长。
2、分时系统：多个用户可以同时通过终端与计算机交互，系统将处理器时间划分成时间片，轮流分配给各个用户，提高了系统的响应速度和资源利用率。
3、实时系统：主要用于对时间要求严格的应用，如航空航天、工业控制等，系统必须在规定的时间内完成相应的任务。
4、分布式系统：多个计算机通过网络连接在一起，协同完成任务，具有资源共享、可靠性高、扩展性强等优点。
三、操作系统的基本特征1、并发：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
在操作系统中，多个进程可以并发执行，提高了系统的效率。
2、共享：指系统中的资源可供多个进程共同使用。
资源共享可以分为互斥共享和同时共享两种方式。
3、虚拟：通过某种技术，将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
例如，虚拟内存技术将物理内存扩展为虚拟内存，为用户提供了更大的内存空间。
4、异步：指进程的执行不是一贯到底的，而是走走停停，以不可预知的速度向前推进。
操作系统辅导讲义
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------操作系统辅导讲义1 第一章操作系统引论一、基本概念操作系统是裸机上的第一层软件，它是对硬件系统功能的首次扩充，是填补人与机器之间的鸿沟。
设置操作系统的目的：1 方便性2 有效性3 可扩展性4 开放性5 便于远程用户上机用户可以通过两种方式来使用计算机 1. 命令方式2. 系统调用方式操作系统的层次结构操作系统的发展 1、人工操作方式一台计算机的所有资源由用户独占，降低了计算机资源利用率，人操作慢，出现了严重的人机矛盾。
2、脱机输入输出方式在外围计算机的控制下，实现输入输出。
主要解决了 CPU 与设备之间不匹配的矛盾 3、单道批处理系统 1、在内存中仅存一道作业运行，运行结束或出错，才自动调另一道作业运行。
2、单道批处理系统主要特征：自动性、顺序性、单道性。
3、单道批处理系统主要优点：减少人工操作，解决了作业的自动接续。
1 / 34、单道批处理系统主要缺点：平均周转时间长，没有交互能力。
4、多道批处理系统 1、在内存中存放多道作业运行，运行结束或出错，自动调度内存中的另一道作业运行。
2、多道批处理系统主要特征：多道性、无序性、调度性。
3、多道批处理的主要优点：提高了资源利用率和吞吐能力。
4、多道批处理的主要缺点：平均周转时间长，没有交互能力。
5、分时系统① 用户需要：人机交互共享主机便于用户上机② 交互性应包括：及时性及时处理用户接口：命令接口、程序接口、图型接口对对象操作和管理的软件集合操作系统对象：处理机、存储器、设备、文件和作业 2 ③ 分时系统实现的方法简单分时系统具有前台和后台的分时系统多道分时系统④ 分时系统的特征：多路性：多个用户分时使用一台计算机。
操作系统复习
操作系统复习操作系统是计算机系统中最基础的软件之一，扮演着连接硬件和应用程序的桥梁作用。
在计算机科学的学习中，操作系统是一个重要的学习内容。
本篇文章将对操作系统的相关知识进行复习，包括操作系统的定义、功能、特点以及常见的操作系统类型等。
一、操作系统的定义操作系统是一种可以管理计算机系统资源的软件，它负责协调和控制计算机硬件和软件资源，为用户和应用程序提供良好的运行环境。
操作系统可以看作是计算机系统的管理者，它负责管理和分配计算机的各种硬件资源，如处理器、内存、磁盘和输入输出设备等。
此外，操作系统还提供了各种服务和功能，使得应用程序能够高效地运行。
二、操作系统的功能1.进程管理：操作系统可以创建、销毁和调度进程，为进程分配资源和管理进程的执行。
2.内存管理：操作系统负责管理计算机的内存资源，包括内存的分配、回收和交换等。
3.文件系统管理：操作系统提供了文件系统，负责管理计算机中的文件和目录，包括文件的读写和组织等。
4.设备管理：操作系统管理计算机的各种输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器和打印机等。
5.用户接口：操作系统提供了用户与计算机之间的接口，使得用户可以方便地使用计算机和应用程序。
三、操作系统的特点1.并发性：操作系统可以同时处理多个任务，使得多个程序可以并发地执行。
2.共享性：操作系统提供了资源的共享机制，使得多个程序可以同时访问和使用计算机的资源。
3.虚拟性：操作系统可以通过虚拟技术将计算机资源划分为多个虚拟的部分，使得每个程序都感觉到拥有独占的资源。
4.异步性：操作系统不受任务的执行速度和时间顺序限制，可以按照自己的调度算法来安排任务的执行顺序。
四、常见的操作系统类型1.批处理操作系统：批处理操作系统是最早出现的操作系统类型，它以作业为单位进行工作，用户需要将所有的工作以批处理的方式提交给操作系统执行。
2.分时操作系统：分时操作系统是多用户操作系统的一种，它可以同时为多个用户提供服务，用户之间可以共享计算机的资源。
操作系统的复习资料
操作系统的复习资料操作系统是计算机科学中的一个重要概念，负责管理计算机硬件和软件资源。
它对于计算机系统的高效运行和任务的协调与分配起着至关重要的作用。
为了帮助大家更好地理解操作系统的知识点和复习内容，本文将介绍一些操作系统的基本概念、主要功能以及常见的几种操作系统类型。
一、操作系统概述操作系统是一种软件，它直接运行在计算机硬件之上，为程序提供运行环境，并向用户提供一系列的服务。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理等。
它能够有效地管理计算机系统资源，提高计算机系统的性能和可靠性。
二、操作系统的主要功能1. 进程管理：操作系统通过进程管理来管理计算机的并发执行。
它可以协调多个进程的资源分配和调度，保证它们能够正确地执行和互不干扰。
进程管理包括进程创建、销毁、调度、通信和同步等操作。
2. 内存管理：操作系统通过内存管理来分配和回收计算机的内存资源。
它可以将物理内存划分为不同的逻辑区域，并管理进程的内存分配、释放和共享等操作。
内存管理还包括虚拟内存的管理，它可以将磁盘上的部分空间作为虚拟内存，为进程提供更大的地址空间。
3. 文件系统：操作系统通过文件系统来管理计算机的存储设备和文件。
它可以为用户提供对文件的创建、读取、写入和删除等操作。
文件系统还包括文件的组织结构、目录管理和文件权限等方面的功能。
4. 设备管理：操作系统可以管理计算机的各种设备资源，包括输入设备、输出设备和存储设备等。
它可以通过设备驱动程序来控制和调度设备的访问，实现设备的共享和资源的有效利用。
三、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最早出现的操作系统类型，它以作业为单位进行任务的调度和执行。
用户可以事先将作业提交给操作系统，并在系统空闲时由操作系统自动调度和执行。
批处理操作系统适用于大规模的批量任务处理。
2. 分时操作系统：分时操作系统是一种允许多个用户同时访问计算机系统的操作系统类型。
它将计算机的处理时间分割成很小的时间片，并按照一定的调度策略，轮流为每个用户提供服务。
操作系统复习资料
操作系统复习资料概述：操作系统是计算机系统中最基本的系统软件之一，负责管理计算机的硬件资源和为用户提供良好的用户界面。
对于计算机科学和软件工程专业的学生来说，学习和理解操作系统是至关重要的。
本文将为大家提供一份操作系统复习资料，帮助大家更好地回顾和巩固这一重要的主题。
一、操作系统的定义和作用：1. 操作系统的定义：操作系统是指在计算机系统中起管理作用的系统软件，它负责控制和管理计算机硬件资源，提供良好的用户界面，并使应用程序能够方便地访问硬件资源。
2. 操作系统的作用：操作系统有以下几个主要作用：a. 资源管理：操作系统管理计算机的硬件资源，包括处理器、内存、硬盘、网络等，以实现对这些资源的合理分配和管理。
b. 进程管理：操作系统提供对进程的管理和控制，使多个进程可以并发运行，并能够合理地分配处理器时间和内存空间。
c. 文件管理：操作系统提供对文件的管理和组织，使用户能够方便地创建、访问和修改文件。
d. 设备管理：操作系统管理计算机的各种设备，包括打印机、网络设备等，用户可以通过操作系统对这些设备进行控制和访问。
e. 用户接口：操作系统提供用户与计算机系统之间的接口，使用户能够方便地使用计算机系统的各种功能。
二、操作系统的基本概念：1. 进程：进程是指正在运行的程序的实例。
操作系统通过进程管理来实现多任务和并发执行。
2. 线程：线程是进程的一部分，是执行程序的最小单元。
线程之间共享进程的资源，可以实现更高效的并发执行。
3. 内存管理：操作系统负责分配和管理计算机的内存资源，包括内存分配、地址转换等。
4. 文件系统：文件系统是操作系统用来管理文件的组织和存储方法，包括目录结构、文件访问权限等。
5. 设备管理：设备管理是操作系统负责管理计算机的各种设备，包括设备驱动程序、设备访问控制等。
6. 调度算法：调度算法是操作系统用来决定进程执行顺序的算法，如先来先服务、最短作业优先等。
三、常见的操作系统类型：1. Windows操作系统：Windows是由微软公司开发的操作系统，广泛用于个人计算机和服务器。
计算机操作系统教程讲义
计算机操作系统教程讲义一、计算机操作系统的概述计算机操作系统，就像是一个大管家，它管理着计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供服务，让计算机能够高效、稳定地运行。
想象一下，如果没有操作系统，我们每次使用计算机都得自己去控制硬件，了解每个设备的工作原理，那可真是太麻烦了！有了操作系统，我们只需要通过简单的操作，比如点击图标、输入命令，就能让计算机完成各种复杂的任务。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户接口等。
这些功能相互协作，使得计算机系统能够有条不紊地工作。
二、进程管理进程是操作系统中一个非常重要的概念。
简单来说，进程就是正在运行的程序的实例。
比如我们打开一个浏览器，这时候就创建了一个浏览器进程。
操作系统要负责进程的创建、调度和终止。
进程调度就像是给不同的进程安排工作时间，要保证每个进程都能得到合理的资源分配，不会出现有的进程一直忙，有的进程一直闲着的情况。
为了实现进程管理，操作系统使用了各种算法，比如先来先服务算法、短作业优先算法、时间片轮转算法等等。
这些算法各有优缺点，操作系统会根据不同的情况选择合适的算法。
三、内存管理内存是计算机存储数据和程序的地方。
内存管理的任务就是合理地分配和回收内存空间，确保每个程序都能得到足够的内存来运行。
操作系统采用了不同的内存管理方式，比如分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。
分页存储管理把内存分成固定大小的页，分段存储管理则是根据程序的逻辑结构把内存分成不同的段。
另外，为了提高内存的利用率，操作系统还使用了虚拟内存技术。
虚拟内存使得程序可以使用比实际物理内存更大的内存空间，通过将暂时不用的数据存储到硬盘上，当需要时再调回内存。
四、文件管理文件是计算机中存储信息的基本单位。
文件管理系统负责文件的创建、删除、读取和写入等操作。
文件系统会对文件进行组织和存储，常见的文件系统格式有FAT32、NTFS 等。
文件的目录结构就像是一个图书馆的书架分类，方便我们快速找到需要的文件。
操作系统复习大纲
操作系统学习辅导提纲第一章操作系统概述重点要求1、计算机系统组成、操作系统的定义和操作系统设计目的2、多道程序设计技术的概念及特点3、掌握单机3种基本操作系统（批处理、分时和实时）的主要特点、相互区别4、操作系统的各组成与特性5、操作系统的3个性能指标表了解部分1、了解操作系统的产生与发展以及操作系统的分类（单用户OS、多用户OS以及多机OS）及作用复习总结一、计算机系统组成、定义和设计目标计算机系统从下到上划分为四个层次。
OS是由一系列程序模块组成的一个大程序。
对计算机的软、硬件资源进行统一的管理和调度，合理地组织计算机的工作流程，以提高资源的利用率。
设计目标：方便性和有效性方便性：方便用户使用计算机。
有效性：使计算机系统能高效地运转，提高系统资源的利用率。
还要便于操作系统的设计、实现和维护。
二、多道程序设计技术的概念及特点多道程序设计技术是指在内存同时放若干道程序，使它们在系统中交叉运行，提高系统资源的充分利用。
特点是：内存有多道，在单CPU环境中，宏观上并行、微观上串行。
三、掌握单机3种基本操作系统的主要特点、相互区别1、批处理系统分为单道和多道批处理。
该系统将各用户的程序（简称作业）合成一批，由一个监控程序负责将这批作业送入计算机内，自动控制各个用户作业的计算和处理。
优点是系统吞吐量大，资源利用率高，系统效率高。
缺点是作业的周转时间长，用户无法对作业进行控制。
2、分时系统一个计算机主机连接若干个终端，每个用户占用一个，通过人机对话方式控制计算机完成各个用户程序的处理。
典型代表有：UNIX和Linux特点是：同时性、独立性、交互性和及时性3、实时系统它是一个专用系统，主要用在两个方面：实时控制和实时信息处理。
要求计算机对外来信息的处理速度要远远地超过被控制对象的反应速度。
它强调的是实时性和安全可靠性。
四、操作系统的组成和特性1、操作系统功能处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理和作业管理等2、OS的特点并发性：指系统中同时有多个用户程序交叉地在处理机上运行。
操作系统复习—操作系统讲义资料文档
操作系统复习—操作系统讲义资料文档操作系统是计算机系统中最核心的组成部分，它管理着计算机的硬件资源和软件资源，为用户和应用程序提供了一个稳定、高效、安全的运行环境。
对于学习计算机相关专业的同学来说，操作系统是一门非常重要的课程。
为了帮助大家更好地复习操作系统，本文将对操作系统的相关知识进行梳理和总结。
一、操作系统的定义和功能操作系统是一种系统软件，它管理计算机系统的硬件、软件和数据资源，控制程序的执行，为用户提供方便的操作界面和服务。
操作系统的主要功能包括处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和作业管理。
处理器管理的主要任务是合理地分配处理器时间，提高处理器的利用率。
通过进程和线程的调度算法，操作系统决定哪个进程或线程在什么时候获得处理器的执行权。
存储器管理负责对内存资源进行分配、回收和保护。
虚拟内存技术使得计算机能够运行比实际物理内存更大的程序。
设备管理则是对计算机的输入输出设备进行管理，包括设备的分配、驱动程序的加载和设备的控制。
文件管理用于对计算机中的文件进行组织、存储、检索和保护，提供方便的文件操作接口。
作业管理负责对用户提交的作业进行调度和控制，确保作业能够高效地执行。
二、操作系统的分类根据不同的分类标准，操作系统可以分为多种类型。
常见的分类方式包括按照用户数量分为单用户操作系统和多用户操作系统；按照任务处理方式分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统；按照系统架构分为个人计算机操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系统等。
单用户操作系统如Windows 系列中的Windows 7、Windows 10 等，主要为单个用户提供服务。
多用户操作系统则可以同时支持多个用户登录和使用系统，如 Unix、Linux 等。
批处理操作系统适用于需要大量重复处理的作业，它将多个作业按照一定的顺序进行处理，提高了系统的效率。
分时操作系统允许多个用户同时使用计算机，每个用户通过终端与系统进行交互，系统按照时间片轮流为每个用户服务。
操作系统复习大纲
第一章绪论操作系统的定义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。
操作系统的功能存储器管理功能：内存分配、地址映射、内存保护和内存扩充；处理机管理：作业和进程调度、进程控制和进程通信；设备管理：缓冲区管理、设备分配、设备驱动和设备无关性；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；用户接口功能：命令界面、程序界面、图形界面操作系统的基本类型及特点类型：多道批处理系统：用户作业成批的处理，作业建立、过渡、完成都自动有系统成批完成，且在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，使它们在管理程序控制下，相互穿插运行。
分时系统：系统内存在若干并发程序对CPU时间片共享使用。
实时系统：计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。
个人机系统：用于个人机（PC机）的系统，包括单用户系统和多用户操作系统。
网络操作系统：将分布在各处的计算机和终端设备通过数据通信系统结合在一起构成的系统。
分布式操作系统：运行在不具有共享内存的多台计算机上，但在用户眼里却像是一台计算机特点：并发：两个或多个活动在同一给定的时间间隔进行；共享：计算机系统中的资源被多个任务所共用。
异步：多道程序下，各程序的执行过程由程序执行时的现场决定。
第二章操作系统用户界面系统调用及处理过程系统调用：它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，在源程序一级动态请求和释放系统资源，调用系统中以有的系统功能来完成那些预计其硬件部分相关的工作及控制程序的执行速度等。
处理过程见Ｐ３３系统模式和用户模式（Ｐ３３）处理机在用户程序中执行称为用户态，而把在系统程序中执行称为系统态。
SPOOLING系统了解工作机制（缓冲）和过程，（Ｐ２５）第三章进程管理并行和并发（宏观上并行，微观上串行）并发执行，是为了增强计算机系统的处理能力和提高资源利用率所采取的一种同时操作技术。
操作系统讲义.
操作系统第一章操作系统概述1.1 操作系统的目标和作用1.1.1操作系统的目标目标：1. 方便性。
不需要人人都是程序员2. 有效性。
工作协调高效3. 可扩充性。
各自独立发展4. 开放性。
移植和互操作1.1.2 操作系统的作用1. OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。
（从用户角度来看，来操纵计算机。
）(1) 命令输入。
形式又分为以下几种：命令行（Command Line Input ）：由OS提供的一组联机命令（语言），用户可通过键盘输入有关命令，来直接操纵计算机系统。
图形用户界面（GUI ）：用户通过显示设备上的窗口和图标来操纵计算机系统和运行自己的程序。
自然输入方式（NUI ）：用户通过语音识别输入来操纵计算机系统和运行自己的程序。
(2) 系统调用方式（System Call ）。
OS提供了一组系统调用，用户可在自己的应用程序中通过相应的使用编程调用API1.1.3推动操作系统发展的主要动力1.不断提高计算机资源利用率2. 方便用户3. 器件的不断更新换代4. 计算机体系结构的不断发展用户的需求是推动OS发展的根本动力2. OS 作为计算机系统资源的管理者在一个计算机系统中通常都含有各种各样的硬件和软件资源。
需要空间和时间来使用这些资源，OS合理调配和使用。
（这是从管理者的角度来看）3. OS用作扩展机、虚拟机隐藏了计算机具体细节，为用户展现的是一台虚拟机，功能上扩展了几个功能部件的组合。
（这是从发展的角度来看）Government1.2 操作系统的发展过程1.2.1无操作系统的计算机系统1. 人工操作方式从第一台计算机ENIAC 诞生(1945 年2月)到50年代中期的计算机，属于第一代。
这种人工操作方式有以下两方面的缺点：(1) 用户独占全机。
(2) CPU 等待人工操作。
2. 脱机输入/输出(Off-Line I/O) 方式这种脱机I/O方式的主要优点如下：(1)减少了CPU的空闲时间。
《操作系统基础》课程详细讲义(完整版)
第一章 引 论 前言 近代典型的操作系统： DOS WIN 32 WINDOWS95 WINDOWS2000 特点是：个人 PC，单用户系统（单任务/多用户） (WINDOWS NT UNIX LINUS ) 特点是：多用户/多任务系统 现代的 UNIX 系统： SOLARIX SVR4 SCO winserver2003-2008„„„„ 现代操作系统的主要特征： 1 多线程机制 2 微内核结构（ 内核线程 用户线程 3 C/S 模式 4 SMP 结构，对称多处理机制 5 分布式系统结构 6 网络系统结构
操作系统的层次结构：
应用程序 系统的服务程序 操作系统 计算机硬件 （用户接口）—>安全，程序，图形 （操纵，管理硬件设备）—>CPU 管理，存储管理，设备管理 作业管理，文件管理 （操作系统对象）—>处理器，存储器，外设，文件
1． 2 操作系统的形成和发展 计算机操作系统的作用： 1．系统资源管理：处理器的管理，存储器管理，设备管理，文件及作业管理。 2．合理调度资源，使用户方便，安全共享使用系统资源。 3．提供输入，输出接口，简化用户的输入，输出工作。 4．规定用户接口，发现并处理各种错误。
（运算器）
（输出）
（存储器）
（输出）
（控制器）
图-1 计算机的组成 计算机的资源（硬件与软件）包括： 1 处理器 2 内存 3 中断 4 通道 5 信号 6 消息 1 2 3 4 是非消耗性资源，而 5 6 是消耗性的资源 计算机的结构： 系统软件： 计算机管理，维护 ，控制和运行以及对程序提供编译，装载，网络通信等服务工作 应用软件： 为某一类的应用需要而设计的程序，用户为解决特定问题而编制的程序或系统
操作系统复习资料课件
操作系统的主要功能包括资源管理、进程管理、内存管理、文件系统管理、用 户界面等。
操作系统的分类
01
02
03
按应用领域分
桌面操作系统、服务器操 作系统、移动设备操作系 统等。
按授权方式分
开源操作系统、闭源操作 系统。
按内核结构分
单用户单任务操作系统、 单用户多任务操作系统、 多用户多任务操作系统。
缓存技术
缓存技术是一种提高内存访问速度的技术。通过将经常访问的数据存储在缓存中，可以减少对内存的访问次数， 提高程序的运行效率。缓存一般分为硬件缓存和软件缓存两种。硬件缓存是指在 CPU 中设置的缓存，而软件缓 存则是指操作系统在内存中设置的缓存。
内存保护与共享
内存保护
为了防止程序之间互相干扰和破坏，操作系统需要对内存进行保护。这种保护可 以包括对内存的读写权限控制、对内存的保护区域设置等。通过这些措施，可以 防止程序非法访问其他程序的内存空间，保证数据的安全性。
用户界面提供了用户与计算机 系统交互的方式，包括命令行
界面和图形用户界面等。
02
进程管理
进程的定义与控制
进程的定义
进程的控制
进程是计算机中的程序关于某个数据集合 上的一次运行活动，是系统进行资源分配 和调度的基本单位。
操作系统通过进程控制来管理系统资源， 包括创建、撤销、切换等操作。
进程的状态
进程的控制原语
进程间可以通过消息、共享内存等方式进行通信，通信过程中 需要遵循一些规则和协议。
操作系统提供信号机制来通知进程发生了某个事件或异常，进 程收到信号后可以做出相应的处理。
管道是一种半双工的通信方式，两个进程可以通过管道进行数 据交换。
死锁与饥饿问题
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲第一部分：操作系统基础1. 操作系统的定义和作用- 操作系统的定义- 操作系统的作用2. 操作系统的组成和架构- 操作系统的组成要素- 操作系统的架构模型3. 进程管理- 进程和线程的概念- 进程状态与转换- 进程调度算法与方法4. 内存管理- 逻辑地址和物理地址- 内存分页和分段- 内存管理算法与方法5. 文件系统管理- 文件系统的基本概念- 文件的组织与存储- 文件系统的管理与操作第二部分：操作系统高级内容1. 进程同步与通信- 进程同步的概念和需求- 进程同步的方法和机制- 进程通信的方式和实现2. 死锁与避免- 死锁的定义和原因- 死锁的预防与避免- 死锁的检测与解除3. 虚拟内存管理- 虚拟内存的概念和优势- 虚拟内存的实现与管理- 页面置换算法和策略4. 输入输出系统- 输入输出设备的连接和控制 - 输入输出的缓冲和异步处理 - 输入输出的性能优化第三部分：操作系统实践应用1. 操作系统的种类和应用场景 - 嵌入式操作系统- 分布式操作系统- 实时操作系统2. 操作系统的安全性和保护- 操作系统的安全威胁- 访问控制和权限管理- 安全策略与机制3. 操作系统的性能优化- CPU调度算法和性能优化 - 内存管理的性能优化- 文件系统的性能优化4. 虚拟化与云计算- 虚拟化的概念和技术- 云计算的基础和实现- 操作系统在云计算中的作用结论：通过对操作系统的复习提纲的整理，我们可以全面了解操作系统的基础概念、组成要素和功能。
同时，深入学习操作系统的高级内容，如进程管理、内存管理、文件系统管理等，可以帮助我们更好地理解操作系统的工作原理和应用方式。
掌握操作系统的实践应用，如虚拟化与云计算、安全性与保护、性能优化等，能够为我们在实际工作中运用操作系统提供指导和支持。
因此，操作系统的复习提纲对我们加强对操作系统知识的掌握和应用能力的提升具有重要意义。
操作系统复习总纲
操作系统复习总纲第一章：1、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，它是这样的一组程序集合---它们管理和控制计算机系统中的软硬件资源，合理的组织计算机工作流程，以便有效的利用这些资源为用户提供一个具有足够的功能、使用方便、可扩展、安全和可管理的工作环境，从而在计算机与用户间起到接口的作用。
有效：系统效率，资源利用率。
（如：CPU利用的充足与否，内存、外部设备是否忙碌）合理：公平与否，如果不公平则会产生“死锁”或“饥饿”。
方便：用户界面。
2、操作系统的分类：（1）批处理操作系统：特点：1、用户脱机使用计算机2、成批处理3、多道程序运行（2）分时系统特点：1、交互性2、多用户同时性3、独立性（3）实时系统特点：1、即时响应2、高可靠性（4）通用操作系统特点：用时有上述3个系统的特点（5）多道程序系统特点：1、多道2、宏观上并行3、微观上串行（6）个人计算机操作系统特点：界面友好，使用方便，丰富的应用软件（7）网络操作系统特点：相互通信及资源共享（8）分布式操作系统：它基于两种环境:多处理器系统或多计算机系统（网络）.是网络操作系统的更高级的形式，它保持了网络操作系统的全部功能网络与分布式的区别：(1) 分布具有各个计算机间相互通讯，无主从关系；网络有主从关系(2) 分布式系统资源为所有用户共享；而网络有限制地共享(3) 分布式系统中若干个计算机可相互协作共同完成一项任务3、操作系统的特点：（1）并发性：在计算机系统中同时存在多个程序。
宏观上：这些程序是同时在执行的微观上：任何时刻只有一个程序在执行，即微观上这些程序在CPU 上轮流执行程序的并发执行，有效地改善了系统资源的利用率和提高了系统的吞吐量，但它使系统复杂化，操作系统必须具有控制和管理各种并发活动的能力＊并行：(与并发相似，但多指硬件支持）（2）共享性：指系统中的硬件和软件资源不再为某个程序所独占，而是供多个用户共同使用（3）随机性：操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进行响应第二章：1、作业的定义：是指在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作。
操作系统教学复习资料
操作系统复习资料赖国勇一、教学内容、要求、重点和难点：第一章操作系统引论教学内容：操作系统的定义，特征，功能，分类及其开展简史等。
教学要求：1、了解：操作系统的开展简史，分时和实时操作系统的特点。
2、理解：操作系统的分类，分时概念。
3、掌握：操作系统的定义，特征和主要功能。
4、重点：操作系统的定义、特征、功能及其分类。
5、难点：操作系统的特征和主要功能。
第二章进程管理教学内容：进程、线程的根本概念，进程状态，进程控制，进程同步和互斥，进程通信等。
教学要求：1、了解：经典进程同步问题，进程通信方式，线程的类型、特征、创立和终止。
2、理解：引入进程的原因，进程控制块的作用，信号量的物理意义，用信号量实现互斥与同步〔P、V操作〕，引入线程的原因。
3、掌握：进程的定义与特征，进程与程序的异同，进程根本状态变化，临界资源，临界区，同步机制应遵循的原那么，信号量的含义。
4、重点：进程根本状态转换，用信号量实现互斥与同步〔P、V操作〕，经典进程同步算法。
5、难点：进程根本状态转换，用信号量实现互斥与同步〔P、V操作〕，经典进程同步算法。
第三章处理机管理教学内容：进程〔作业〕调度，死锁的概念，产生死锁的原因和必要条件，处理死锁的方法等。
教学要求：1、了解：高响应比优先调度算法，多级队列调度算法，多级反应队列调度算法，预防死锁的方法。
2、理解：调度层次，FIFO调度算法，短进程〔作业〕优先调度算法，时间片轮转调度算法，优先权调度算法，银行家算法。
3、掌握：死锁的概念，产生死锁的原因和必要条件。
4、重点：进程〔作业〕调度算法，死锁的概念，银行家算法。
5、难点：进程〔作业〕调度算法，产生死锁的原因，银行家算法。
第四章存储管理教学内容：内存的各种管理方式，包括分区式、页式、段式、段页式存储管理方式，以及虚拟存储器的根本概念和请求调页、请求调段存储管理方式等内容。
教学要求：1、了解：引入重定位的原因；连续分配方式的类型；动态分区分配方式下，如何提高内存利用率，采用何种分配算法，如何管理空闲分区表或空闲分区链，如何进行分区的保护；内存管理方式变化的原因；分段系统比分页系统更容易实现信息共享和保护的原因。
辅导讲义
操作系统总复习
进程的状态及其转换
操作系统总复习
• 若干个进程可以并发执行，由于中断事件的发生使进 程状态发生变化，因而各进程走走停停地向前推进。 在单中央处理器的系统中，每次最多只有一个进程占 用处理器运行，其余的进程或在等待队列中，或在就 绪队列中，进程调度程序正是通过进程控制块了解和 控制各进程运行。
操作系统总复习
• 存储管理的职能:主存空间的分配和回收；地址转换； 存储共享和保护；如何实现主存空间的扩充---虚拟存 储器。 • 地址转换：逻辑地址和绝对地址 界地址转换：单连续存储、固定分区、可变分区、段 式 A绝 = A相 + B基准地址 页式地址转换：逻辑地址：页号+单元号(页表查块 号) A绝 = A块号 + A单元号 段页式地址转换：段表、页表 逻辑地址：段号+页号+单元号 A绝 = A块号 + A单元号
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•处理器调度负责动态地把处理器分配给进程。因此，它 又叫分派程序或低级调度。它的主要功能是：记录和保持 系统中所有进程的有关情况及状态特征;决定某个进程什 么时候获得处理器;以及占用多长时间；把处理器分配给 进程; 收回处理器。
• 处理器调度的策略 先来先服务法： 最高优先数法： 时间片轮转法： 分级调度法： 处理器调度程序一般安排在中断处理程序的出口处， 换句话说，人们利用中断机制来激活操作系统；处理器调 度程序使用进程控制块管理和控制各进程的并行运行，让 整个计算机系统各种资源高效、安全、协调和方便地运转
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• 响应中断时软件的工作： - 保护未被硬件保护的现埸，例如，ＣＰＵ中通用寄 存器和控制寄存器内容以及被中断进程的PSW等，这些 信息一般保存在被中断进程的进程控制块中； 根据旧ＰＳＷ中的中断码分析中断原因，找中断源； - 转相应中断处理程序处理该事件； - 恢复正常操作，例如恢复被中断程序的现埸，返回 断点处继续执行原来程序；或者，结来当前运行程序， 重新启动一个新程序（例如Ctrl-C）；甚至重启操作 系统（例如Ctrl-Del-End）。
操作系统复习摘要
第一章操作系统概述多数计算机有两种运行模式：内核态和用户态。
软件中最基础的部分是操作系统，它运行在内核态（管态、核心态），这种模式下操作系统具有对所有硬件的完全访问权，可以执行机器能够运行的任何指令；其余部分则运行在用户态（目态），只能使用机器指令的一个子集。
操作系统运行在裸机之上，为其他所有软件提供基础的运行环境。
什么是操作系统是用户和计算机之间的接口，计算机硬件和软件的接口配置在计算机硬件上的第一层软件是计算机系统资源（硬件资源、软件资源）的管理者是计算机用户（用户、应用程序）的服务者作为扩展机器的操作系统提供资源集的清晰抽象（创建好的抽象，并实现和管理它所创建的抽象对象T 4）抽象是管理复杂性的一个关键，好的抽象可以把一个几乎不可能管理的任务划分为两个可管理的部分，第一部分是有关抽象的定义和实现，第二部分是随时用这些抽象解决问题。
作为资源管理者的操作系统管理资源操作系统对资源的管理：有效和公平：监视资源、实施资源分配策略、分配资源、回收资源操作系统的发展史（1945 - 55） Vacuum Tubes真空管和穿孔卡片（1955 - 65） Transistors and Batch Systems晶体管和批处理系统（1965 - 1980） ICs and Multiprogramming集成电路芯片和多道程序设计（1980 - Present） Personal Computers个人计算机，大规模集成电路与现代操作系统计算机硬件系统概述处理器即CPU,从内存中取出指令并执行。
取指令，解码并执行指令。
CPU内部有用来保存关键变量和临时数据的寄存器。
通用寄存器：保存关键变量和临时数据。
专门寄存器：面向程序员，包括程序计数器，保存了下一条指令的内存地址；堆栈指针，指向内存中当前栈的顶端；程序状态字，包含CPU优先级、模式（用户态or核心态）等同时取出多条指令的机制：流水线：同时取出多条指令，一个CPU有分开的取指单元、解码单元和执行单元，执行指令N时，可以对指令N+1进行解码，并且读取N+2指令超标量：有多个执行单元，一旦有执行单元空闲，就从缓冲区中读取待执行的指令CPU的两种模式：内核态，用户态。
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操作系统教学复习讲义操作系统复习资料赖国勇一、教学内容、要求、重点和难点：第一章操作系统引论教学内容：操作系统的定义，特征，功能，分类及其发展简史等。
教学要求：1、了解：操作系统的发展简史，分时和实时操作系统的特点。
2、理解：操作系统的分类，分时概念。
3、掌握：操作系统的定义，特征和主要功能。
4、重点：操作系统的定义、特征、功能及其分类。
5、难点：操作系统的特征和主要功能。
第二章进程管理教学内容：进程、线程的基本概念，进程状态，进程控制，进程同步和互斥，进程通信等。
教学要求：1、了解：经典进程同步问题，进程通信方式，线程的类型、特征、创建和终止。
2、理解：引入进程的原因，进程控制块的作用，信号量的物理意义，用信号量实现互斥与同步（P、V操作），引入线程的原因。
3、掌握：进程的定义与特征，进程与程序的异同，进程基本状态变化，临界资源，临界区，同步机制应遵循的原则，信号量的含义。
4、重点：进程基本状态转换，用信号量实现互斥与同步（P、V操作），经典进程同步算法。
5、难点：进程基本状态转换，用信号量实现互斥与同步（P、V操作），经典进程同步算法。
第三章处理机管理教学内容：进程（作业）调度，死锁的概念，产生死锁的原因和必要条件，处理死锁的方法等。
教学要求：1、了解：高响应比优先调度算法，多级队列调度算法，多级反馈队列调度算法，预防死锁的方法。
2、理解：调度层次，FIFO调度算法，短进程（作业）优先调度算法，时间片轮转调度算法，优先权调度算法，银行家算法。
3、掌握：死锁的概念，产生死锁的原因和必要条件。
4、重点：进程（作业）调度算法，死锁的概念，银行家算法。
5、难点：进程（作业）调度算法，产生死锁的原因，银行家算法。
第四章存储管理教学内容：内存的各种管理方式，包括分区式、页式、段式、段页式存储管理方式，以及虚拟存储器的基本概念和请求调页、请求调段存储管理方式等内容。
教学要求：1、了解：引入重定位的原因；连续分配方式的类型；动态分区分配方式下，如何提高内存利用率，采用何种分配算法，如何管理空闲分区表或空闲分区链，如何进行分区的保护；内存管理方式变化的原因；分段系统比分页系统更容易实现信息共享和保护的原因。
2、理解：地址重定位，分页、分段、段页式存储管理模式；引入虚拟存储器的原因；虚拟存储器的特征和实现。
3、掌握：分页、分段系统的地址转换；实现虚拟存储器的页表机制，地址变化过程，页面置换算法。
4、重点：地址重定位，分页、分段存储分配和淘汰算法，虚拟存储器的实现。
5、难点：三种存储空间的划分，页面淘汰算法，虚拟存储技术。
第五章设备管理教学内容：I/O设备分类，4种I/O控制方式，I/O硬件组成，I/O软件分层思想，设备独立性，设备驱动程序，I/O中断处理程序，I/O处理过程，设备分配算法，缓冲技术，SPOOLING技术（虚拟设备）等。
教学要求：1、了解：I/O硬件组成，I/O软件分层思想，设备驱动程序、I/O中断处理程序，I/O处理过程。
2、理解：缓冲技术，DMA，通道技术，设备独立性。
3、掌握：I/O设备分类，4种I/O控制方式，SPOOLING技术（虚拟设备），设备分配算法。
4、重点：设备分类，SPOOLING技术（虚拟设备），设备独立性，设备分配算法。
5、难点：I/O软件分层思想，I/O处理过程，SPOOLING技术（虚拟设备）。
第六章文件管理教学内容：文件和文件系统的基本概念，文件的逻辑结构和物理结构，文件存取方式，文件目录及目录管理，文件共享及保护，文件存储空间管理，磁盘调度算法（FCFS、SSTF、SCAN）等。
教学要求：1、了解：文件系统的功能，文件共享，文件系统性能的改善。
2、理解：文件保护，磁盘调度的目的。
3、掌握：文件和文件系统的基本概念，文件的逻辑结构和物理结构，文件目录及目录管理，文件存储空间管理，磁盘调度算法（FCFS、SSTF、SCAN）。
4、重点：文件和文件系统的基本概念，文件的逻辑结构和物理结构，磁盘调度算法（FCFS、SSTF、SCAN）。
5、难点：文件目录及目录管理，文件存储空间管理，磁盘调度算法（FCFS、SSTF、SCAN）。
二、重点举例：第一章操作系统引论1.1、主要基本概念操作系统，分时操作系统，用户接口，命令接口，系统调用，图形接口。
第二章进程管理2.1、主要基本概念多道程序设计，并发性-并行性，进程，进程控制块，进程映像，内核，进程状态，进程同步和互斥，临界资源，临界区，可再入程序，管道，线程。
2.2、有两个用户进程A和B，在运行过程中都要使用系统中的一台打印机输出计算结果。
（1）说明A、B进程之间存在什么样的制约关系？（2）为保证这两个进程能正确地打印出各自的结果，请用信号量和P、V操作写出各自的有关申请、使用打印机的代码。
要求给出信号量的含义和初值。
解：(1)A、B两个进程之间存在互斥的制约关系。
因为打印机属于临界资源，必须一个进程使用完之后另一个进程才能使用。
（2）iMutex：用于互斥的信号量，初值为1。
（注：信号量名称可变，下面的伪代码相应变化。
）各进程代码如下：2.3、试画出下面5条语句的前趋图：S1：a=5-x；S2：b=a*x；S3：c=4*x；S4：d=b+c；S5：e=d+3。
参考答案：2.4、有两个程序，A程序按顺序使用CPU10秒，使用设备甲5秒，使用CPU5秒，使用设备乙10秒，最后使用CPU10秒。
B程序按顺序使用设备甲10秒，使用CPU10秒，使用设备乙5秒，使用CPU5秒，使用设备乙10秒。
在顺序环境下先执行A程序再执行B 程序，CPU的利用率是多少？（要求写出详细计算过程）参考答案：由题目所给条件可知，两个程序顺序执行，先执行程序A，再执行程序B。
A程序的执行时间为：10+5+5+10+10=40秒其中使用CPU时间为：10+5+10=25秒（3分）B程序的执行时间为：10+10+5+5+10=40秒其中使用CPU时间为：10+5=15秒（3分）两个程序的总执行时间为：40+40=80秒其中使用CPU时间为：15+25=40秒故CPU利用率为40／80=50%（3分）2.5、有一个系统有内存32KB，OS占用2KB，每一个用户进程占用10KB。
用户进程80%时间进行I/O，问CPU利用率是多少？如果增加30KB内存，CPU利用率又是多少？（要求写出详细计算过程）参考答案：（1）用户进程数为：（32-2）/10=3。
CPU利用率为：1-P n=1-(80%)3=48.8%。
（2）用户进程数为：（32+30-2）/10=6。
CPU利用率为：1-P n=1-(80%)6=73.79%。
注：CPU空闲等价于所有用户进程均在进行I/O。
第三章处理机管理3.1、主要基本概念分级调度，作业，作业控制块，作业调度，进程调度，抢占式进程调度，周转时间，平均周转时间，带权周转时间，平均带权周转时间，响应比，死锁，中断，中断源，中断请求，中断响应，中断屏蔽。
3.2、分别用先来先服务、短作业优先和响应比高者优先三种算法填写下表（时间单位：小时）。
（要求：写出必要的计算步骤）答：FCFSSJF响应比高者优先3.3、表1给出10个进程的相关信息：进程名称、进程状态(1就绪2等待3运行)、运行时间和优先级(0级最高)。
请采用短进程优先调度算法完成表2的进程调度执行流。
表1进程的相关信息参考答案：表2短进程优先调度执行流3.4、在银行家算法中，某时刻出现下述资源分配情况：试问：此时，如果进程P3提出请求：Request3（1，4，3，5）后，系统能否将资源分配给它？请详细描述算法过程。
解：①、Request3（1，4，3，5）≤Need3(1，8，8，6)②、Request3（1，4，3，5）≤Available(2，8，5，6)③、预分配资源，有：Available:=Available(2，8，5，6)-Request3（1，4，3，5）=(1，4，2，1);Allocation3():=Allocation3(2，3，5，2)+Request3（1，4，3，5）=(3，7，8，7);Need3():=Need3(1，8，8，6)-Request3（1，4，3，5）=(0，4，5，1)④、安全性检测：（注：安全序列不唯一。
）⑤、结论：存在安全序列：P0、P2、P1、P3、P4，故预分配资源后的状态是安全状态，可以将资源分配给进程P3。
第四章存储管理4.1、主要基本概念逻辑空间，物理空间，地址重定位（地址映射），内碎片，外碎片，内存紧缩(compaction)，可重定位装入(relocatableloading)，动态装入(dynamicrun-timeloading)，最先匹配法(first-fit)，下次匹配法(next-fit)，最佳匹配法(best-fit)，最坏匹配法(worst-fit)，局部性原理，虚存，联想存储器，OPT算法(OPT，optimal)，先进先出算法(FIFO)，LRU算法(LRU，LeastRecentlyUsed)，最不常用算法(LFU，LeastFrequentlyUsed)，最近未使用算法(NRU，NotRecentlyUsed轮转算法)，页面缓冲算法(pagebuffering)，抖动。
4.2、某系统主存容量为512KB，采用动态分区存储管理技术。
某时刻t主存中有三个空闲区，它们的首地址和大小分别是：空闲区1（30KB，100KB）、空闲区2（180KB，36KB）、空闲区3（260KB，60KB）1、画出该系统在时刻t的内存分布图；2、用首次适应算法和最佳适应算法画出时刻t的空闲区队列结构；解：1、2、4.3、某系统采用分页存储管理，设计如下：页面大小为4KB，允许用户虚地址空间最大为16页，允许系统物理内存最多为512个内存块。
试问该系统虚地址寄存器和物理地址寄存器的长度各是多少位？作必要的说明。
解：页面大小为4KB4KB=21212位允许用户虚地址空间最大为16页16=244位允许系统物理内存最多为512个内存块512=299位虚地址寄存器位数：12+4=16物理地址寄存器位数12+9=214.4、某虚拟存储器的用户编程空间共64KB，每页为1KB，内存为16KB。
假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？答：0A5C(H)：00001010010111002查表得：10001010拼接得：00101010010111002A5C(H)4.5、在一基本分页存储管理系统中，某进程的页表如表2所示。
已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011，2148，3000，4000，5012（十进制）转化为相应的物理地址。