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操作系统的基本特征
操作系统的基本特征：①并发性并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生，而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生②共享性所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程（线程）共同使用，③虚拟性所谓虚拟是指通过某项技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物④异步性产生原因：操作系统允许多个并发进程共享资源，使得每个进程的运行过程受到其他进程制约，使进程的执行不是一气呵成，而是以停停走走的方式运行①共享和并发是操作系统的两个最基本的特征②相应的把这种资源共同使用称为资源共享，或资源复用③虚拟以并发和共享为前提④异步是并发和共享的必然结果进程和程序的区别：①进程包含程序②进程是动态的，程序是静态的，动态性表现在“它由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡，可见进程实体有一定生命周期③进程实体能和其他进程实体并发执行，而程序没有建立PCB是不能并发执行的④独立性是指进程实体是一个能独立运行，独立分配和独立接受调度的基本单位，未建立PCB的程序都不能作为一个独立的单位参与运行进程三种基本状态：就绪状态，执行状态，阻塞状态①处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理机之后，该进程便可执行，由就绪状态转变为执行状态②正在执行的进程也称为当前进程，如果因分配给它的时间片已完而被暂停执行时，该进程由执行状态回复到就绪状态③如果因发生某事件而使进程执行受阻使之无法继续执行，该进程由执行状态转变为阻塞状态预防死锁的方法：①摒弃请求和保持条件②摒弃不剥夺条件③摒弃环路等待条件,避免死锁的方法：银行家算法S为死锁状态的充分条件是：当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的。
该充分条件被称为死锁定理相对路径名：从当前目录开始直到数据文件为止所构成的路径名绝对路径名：从树根开始的路径名文件存储空间管理方法：空闲表法，空闲链表法，位示图法，成组链接法I/O系统按设备的共享属性分类(资源分配角度)：①独占设备即临界资源，打印机，磁带机②共享设备典型的共享设备是磁盘③虚拟设备设备控制器是计算机中的一个实体，其主要职责是控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备和计算机之间的数据交换设备控制器的基本功能：接受和识别命令，数据交换，标识和报告设备的状态，地址识别，数据缓冲，差错控制I/O通道：是一种特殊的处理机，它具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道(I/0)程序来控制I/O操作。
汤小丹《计算机操作系统》官方课件 第四版
汇报人： 202X-01-05
contents
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理 • 内存管理 • 文件系统 • 设备管理
计算机操作系统概
01
述
操作系统的定义与功能
总结词
操作系统的定义与功能
详细描述
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机硬件和软件资源，提供用户与计算机之间的接口。操作系统 的功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户界面管理等。
操作系统的分类
总结词
操作系统的分类
详细描述
根据不同的分类标准，操作系统可以分为多种类型。根据运行环境，操作系统可以分为单机操作系统 和网络操作系统；根据功能，操作系统可以分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和通 用操作系统；根据规模，操作系统可以分为个人操作系统和多用户操作系统等。
进程管理
内存管理
03
内存管理的概念与功能
内存管理概念
内存管理是操作系统中用于管理计算 机内存的子系统，负责分配和回收内 存空间，以及管理内存中的数据。
内存管理功能
内存管理的主要功能包括内存分配、 内存回收、地址转换和内存保护等。
内存的分配策略
静态分配
在程序运行前，系统根据程序的大小 和需求一次性分配所需的内存空间， 程序运行期间不再进行内存的重新分 配。
文件的访问控制机制
文件的访问控制机制包括访问控制表（ACL）、能力表（ Capabilities）等，用于限制用户对文件的访问权限。
文件的访问安全
文件的访问安全是指通过访问控制机制来确保文件的安全性和完整 性，防止未经授权的访问和修改。
设备管理
什么是操作系统
什么是操作系统，操作系统的基本特性是什么计算机系统由硬件和软件两部分组成。
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。
操作系统具有并发、共享、虚拟和异步这四个特征1 并发性：是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行，但在但处理及系统中，每时每刻却能有一道程序执行，故微观上这些程序只能是分时递交替执行2 共享性：所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用，相应的，把这种资源共同使用称为资源共享3虚拟技术：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4异步性：在多道程序环境下允许多个进程并发执行，但只有进程在获得所需的资源后方能执行。
在单处理机环境下，由于系统中只有一台处理机，因为每次只允许一个进程执行，其余进程只能等待。
何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？a.死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进；b.产生死锁的原因有二，一是竞争资源，二是进程推进顺序非法；c.必要条件是: 互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件。
<3>必备条件：（1）互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排他性使用，即在一段时间内某资源只被一个进程使用。
如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，甚至占有该资源的进程用毕释放。
（2）请求和保持条件：只进程已经至少保持了一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又已被其他进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其他资源保持不放。
（3）不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
（4）环路等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
虚拟存储器的概念和特征:虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。
特征：多次性、对换性、虚拟性；最本质的特征：离散性；最重要的特征：虚拟性。
多次性：多次性是指一个作业被分多次调入内存。
操作系统知识点整理
操作系统知识点整理操作系统1.操作系统概述操作系统（Operating System，OS）是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源分配，以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的程序集合。
操作系统的基本特征包括：并发、共享、虚拟和异步。
•并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
•虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。
操作系统的虚拟技术可归纳为：时分复用技术，如处理器的分时共享；空分复用技术，如虚拟存储器。
•异步是指在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但由于自由有限，进程的执行不是一贯到底，而是走走停停，以不可知的速度向前推进，这就是进程的异步性。
2.进程管理进程：目的：更好地描述和控制程序并发执行；定义：进程是进程实体的一次运行，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；组成：•PCB：保存进程运行期间相关的数据，是进程存在的唯一标志•程序段：能被进程调度程序调度到CPU运行的程序代码段•数据段：存储程序运行期间的相关数据，可以是原始数据也可以是相关结果进程状态：•状态种类：–运行状态：进程正在处理机上运行–就绪状态：进程已获得除处理机之外的一切所需资源–阻塞状态：进程正在等待其中一事件而暂停运行–创建状态：进程正在被创建，尚未转到就绪状态•创建完成后转到就绪状态–结束状态：进程正从系统中消失，分为正常结束和异常退出•状态变化：–就绪->运行：经过处理机调度，就绪进程得到处理机资源–运行->就绪：时间片用完或在可剥夺系统中有更高优先级进程进入–运行->阻塞：进行需要的其中一资源还没准备好–阻塞->就绪：进程需要的资源已准备好进程控制：•创建：终端用户登录系统、作业调度、系统提供服务、用户程序的应用请求等；•终止：正常结束、发生异常、外界干预•阻塞：等待资源•唤醒：资源到达•切换：时间片用完、主动放弃处理机、被更高优先级的进程剥夺处理机进程通信：•共享存储：–低级方式：基于数据结构的共享–高级方式：基于存储区的共享•消息传递：–直接通信方式：直接把消息挂到接收进程的消息队列–间接通信方式：挂到一些中间实体，接收进程找实体接收消息，类似电子邮件•管道通信：利用一种特殊的pipe文件连接两个进程代价：•时间代价：进行进程间的切换、同步及通信等所付出的时间开销•空间代价：进程控制块及协调各运行机构所占用的内存空间开销线程：•引入目的：为了更好的使多道程序并发执行，以提高资源利用率和系统吞吐量，增加并发程序•特点：是程序执行的最小单元，基本不拥有任何系统资源•实现方式：用户级线程、系统线程调度：调度层次：•作业调度（高级调度）：选择处于后备状态的作业分配资源，发送频率低•内存调度（中级调度）：选择暂时不能允许的进程调出内存，发送频率中等•进程调度（低级调度）：选择就绪队列中合适的进程分配处理机，发生频率高进程调度原因：合理的处理计算机软硬件资源进程调度方式：•剥夺式：有更为重要或紧迫的进程需要使用处理机，立即分配•非剥夺式：有更为重要或紧迫的进程需要使用处理机，仍让当前进程继续执行典型调度算法：•先来先服务：选择最先进入队列的–不可剥夺•短作业优先：选择完成时间最短的•优先级调度：选择优先级最高的•高响应比优先：选择响应比最高的–响应比Rp = (等待时间+要求服务时间) / 要求服务时间•时间片轮转：总数选择就绪队列中的第一个进程，但仅能运行一个时间片–绝对可抢占•多级反馈队列：时间片轮转调度算法和优先级调度算法的综合和发展进程同步：引入原因：协调进程之间的相互制约关系制约关系：•同步：需要在一些位置上协调进程之间的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系•互斥：当一个进程进入临界区使用临界资源时，其他要求进入临界区的进程必须等待临界资源：多个进程可以共享系统中的资源，一次仅允许一个进程使用的资源叫临界资源；临界区互斥：访问临界资源的那段代码称为临界区•原则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待•基本方法：–软件实现：•单标志法：违背”空闲让进“原则•双标志法先检查：违背”忙则等待“原则•双标志法后检查：会导致”饥饿“现象•皮特森算法：单标志法和双标志法后检查的结合–硬件实现：•中断屏蔽法：进区关中断，出区开中断•硬件指令法：设立原子操作指令–信号量：利用PV操作实现互斥•P操作即wait(S)•V操作即signal(S)管程：•定义：由一组数据以及定义在这组数据上的对这组数据的操作组成的软件模块•组成：–局部于管程的共享结构数据（变量）说明–对该数据结构进行操作的一组过程–对局部于管程的共享数据设置初始值的语句，此外还需要为管程赋予一个名字•引入管程的目的：解决临界区分散所带来的管理和控制问题。
操作系统复习资料
1什么是操作系统及四个基本特征操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。
P9操作系统的四个基本特征是并发、共享、虚拟和异步。
P142操作系统的主要功能，什么是分时操作系统操作系统的主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理p18分时操作系统是指，在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过主机的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。
P103操作系统的接口有几种类型用户与操作系统的接口通常可分为两大类：1用户接口。
它是提供给用户使用的接口，用户可通过该接口取得操作系统的服务2程序接口。
它是提供给程序员在编程时使用的接口，是用户程序取得操作系统的唯一途径p224 在OS为什么要引入进程的概念，为什么要引入线程为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，而引入了进程概念。
P37在操作系统中引入线程，是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性。
P725进程控制块是什么？作用及构成为了使程序（含数据）能独立运行，应为之配置一进程控制块，即PCB（Process Control Block）；PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构，PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。
在进程控制块中，主要包括下述四方面的信息。
1进程标示符2处理机状态3进程调度信息4进程控制信息因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其他进程并发执行的进程。
P416进程的基本状态有哪些？进程实体是由什么组成的进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态。
事实上，运行中的进程可能具有以下三种状态。
1就绪状态2执行状态3阻塞状态p38由程序段、相关的数据段和PCB三部分便构成了进程实体。
操作系统简答题
1.什么是操作系统？⑴计算机硬件与用户软件之间的中间件程序集合(2)OS是一个资源管理程序(3)OS是一个控制调度程序(4)OS 一般有一个内核(kernel)程序，开机后一直运行⑸提供用户和计算机之间的接口2.现代操作系统的五大组成部分：处理器管理，内存管理，设备管理，文件管理，用户接口3.操作系统的四个基本特征：并发性，共享性，虚拟性，异步性4.分时操作系统的基本特征：交互性、多用户同时性、独立性5.操作系统的三种基本类型：批处理系统，分时系统和实时系统6.实时操作系统的特点：可靠性高、响应及时但资源利用率低7.多道程序设计的特点：多道，宏观上并行，微观上串行8.批处理操作系统的特点：用户脱机使用计算机，成批处理，多道程序运行9.进程定义，进程组成部分，进程的基本特征：定义：一个被调入内存正在执行的程序。
一个具有独立功能的程序对某个数据集在CPU处理器上的执行过程。
独立分配资源的基本单位。
进程包括：代码段，堆栈段，数据段进程具有5个特征：(1)动态性：进程是程序的执行过程，它由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停，并由撤销而死亡。
(2)并行性：多个进程实体同存于内存中，能在一段时间内同时运行。
(3)独立性：进程是一个独立获得资源和独立调度的单位。
(4)异步性：进程按各自独立的不可预知的速度向前推进。
(5)结构特征：从结构上看，进程实体由程序段、数据段和进程控制块3部分组成10.进程和程序的区别：11.进程的状态周期：初始态，执行状态，等待状态，就绪状态，终止状态12.什么是进程控制块PCB?进程控制块PCB：用来描述进程的一切静态和动态的特征，操作系统只能通过它来感知和管理进程。
每个进程都有且仅有一个进程控制块。
13.通常将处理器的执行状态分为哪两种状态？系统态（管理状态），用户态（目标状态）14.什么是线程？线程的类型有哪三种？线程定义：一个进程内的基本调度单位，也称为轻权进程。
线程既可以由操作系统内核调度，也可以由用户程序控制线程分为三种类型：内核线程、轻量级进程和用户线程15.进程调度常用的四个指标：周转时间，吞吐量，响应时间，设备利用率16.CPU调度的三级调度：高级调度（作业）、中级调度（交换）和低级调度（进程）17.作业调度和进程调度的区别。
操作系统的四个基本特征
操作系统的四个基本特征1-并发fconeiu f'^rice)并tm与井笈性这厲个槪念是既相似乂憧別的朗平槪叡幷行性是描対亍或带落牛审杵在同一时剖发空，这是一个具W1SMSX的概念，如在物理上富些事件厘同时发生的:而并彊性是措两个或者多个事杵在同一时间的间隔内发主它是一牛较鸳宏观的概念.在溢道程序环境下，并发性是捋衽一段时何内有舊道程序在同时运行.但在单处理机的毎统屮.毎一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是在交萍执行的"应r指时.通常的程序是苏态实休，它们是不能并疑执行的.为了便程序陡并发执行，系统宓须分别为每介程序建立进程” 进程，乂称枉务，简单來说，是捋在系筑屮能柚立运tr并作为资舫分配的華术单位，它是一个活动的如札多牛进程Z间可以井发执行和交换信息・一个进程在运齐时冷要运行时需里一定的齡乳如中山存紡空间，仪山设备等’在操件筋细ITI入型程的目的是使程序能幷发执行=2,Sharing)所谓其李是指.耒统屮的帝源可供内存屮多个并发执行的诳程共同便用. 由于资源的属性不同，故第个进程炖资源的共早方式也木同，可II分为；互斥共寧方云和同时访问方式3.虚姒(virtual)是捋通过技术吧一个物理实休变城若干个遇钳I■的对战物"在操作系统屮虛拟的实圳主要是迪过分时的便用方法=显然，Wn是臬一个物理设备所对闽的虚拟逻料设备數，则虚拟设备的速度叱燃是物理设報遊厦的1/ii，4H fas yrichwti i SIP)在多道輕序设计环境下，允许多个诳程并菽执行，由于賣源等崗靠的限制, 迪航进程的执拧并非” Y列成J而是以*走龙停停"的方式运行*内存屮每个进程在何时妆仏何时暂阴臥怎杆的方式向前推进'每道程吊总共需書乡少时间才能完成，都杲不可预知的.或者说，进程是以一步的方式运行的.尽管如此，但只雯运行环境相同，作业经过多次运行.都会获得完全相同的结果因此，斤步运行方式是运冇的.可见，操作系统为门电程序幷发执行而产主『进程.进程的定义:可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程。
操作系统基本特征
操作系统基本特征1. 并发并发性是指宏观上在一段时间内能同时运行多个程序，而并行性则指同一时刻能运行多个指令。
并行需要硬件支持，如多流水线或者多处理器。
操作系统通过引入进程和线程，使得程序能够并发运行。
2. 共享共享是指系统中的资源可以供多个并发的进程共同使用。
有两种共享方式：互斥共享和同时共享。
互斥共享的资源称为临界资源，例如打印机等，在同一时间只允许一个进程访问，否则会出现错误，需要用同步机制来实现对临界资源的访问。
3. 虚拟虚拟技术把一个物理实体转换为多个逻辑实体。
主要有两种虚拟技术：时分复用技术和空分复用技术，例如多个进程能在同一个处理器上并发执行使用了时分复用技术，让每个进程轮流占有处理器，每次只执行一小个时间片并快速切换，这样就好像有多个处理器进行处理。
4. 异步异步是指进程不是一次性执行完毕，而是走走停停，以不可知的速度向前推进。
系统调用如果一个进程在用户态需要用到操作系统的一些功能，就需要使用系统调用从而陷入内核，由操作系统代为完成。
可以由系统调用请求的功能有设备管理、文件管理、进程管理、进程通信、存储器管理等。
中断分类1. 外中断由CPU 执行指令以外的事件引起，如I/O 结束中断，表示设备输入/输出处理已经完成，处理器能够发送下一个输入/输出请求。
此外还有时钟中断、控制台中断等。
2. 异常由CPU 执行指令的内部事件引起，如非法操作码、地址越界、算术溢出等。
3. 陷入在用户程序中使用系统调用。
大内核和微内核1. 大内核大内核是将操作系统功能作为一个紧密结合的整体放到内核，由于各模块共享信息，因此有很高的性能。
2. 微内核由于操作系统不断复杂，因此将一部分操作系统功能移出内核，从而降低内核的复杂性。
移出的部分根据分层的原则划分成若干服务，相互独立。
但是需要频繁地在用户态和核心态之间进行切换，会有一定的性能损失。
第二章进程管理进程与线程1. 进程进程是操作系统进行资源分配的基本单位。
操作系统的四个基本特征
操作系统的四个基本特征1.并发concurrence 并行性与并发性这两个概念是既相似又区别的两个概念。
并行性是指两个或者多个事件在同一时刻发生这是一个具有微观意义的概念即在物理上这些事件是同时发生的而并发性是指两个或者多个事件在同一时间的间隔内发生它是一个较为宏观的概念。
在多道程序环境下并发性是指在一段时间内有多道程序在同时运行但在单处理机的系统中每一时刻仅能执行一道程序故微观上这些程序是在交替执行的。
应当指出通常的程序是静态实体它们是不能并发执行的。
为了使程序能并发执行系统必须分别为每个程序建立进程。
进程又称任务简单来说是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位它是一个活动的实体。
多个进程之间可以并发执行和交换信息。
一个进程在运行时需要运行时需要一定的资源如cpu存储空间及i/o设备等。
在操作系统中引入进程的目的是使程序能并发执行。
2.共享sharing 所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
由于资源的属性不同故多个进程对资源的共享方式也不同可以分为:互斥共享方式和同时访问方式3.虚拟virtual 是指通过技术吧一个物理实体变成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的使用方法。
显然如果n是某一个物理设备所对应的虚拟逻辑设备数则虚拟设备的速度必然是物理设备速度的1/n。
4.异步asynchronism 在多道程序设计环境下允许多个进程并发执行由于资源等因素的限制通常进程的执行并非一气呵成而是以走走停停的方式运行。
内存中每个进程在何时执行何时暂停以怎样的方式向前推进每道程序总共需要多少时间才能完成都是不可预知的。
或者说进程是以一步的方式运行的。
尽管如此但只要运行环境相同作业经过多次运行都会获得完全相同的结果因此异步运行方式是运行的。
可见操作系统为了使程序并发执行而产生了进程。
进程的定义:可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程。
进程的特征: 1.动态性进程既然是进程实体的执行过程因此进程是有一定的生命期。
操作系统复习
操作系统复习第一章1.操作系统的基本特征是什么？并发性，共享性，虚拟性，异步性。
2.操作系统分为哪几种基本类型？批处理操作系统，分时操作系统和实时操作系统。
3.批处理操作系统和分时操作系统各有什么特点？为什么分时操作系统响应比较快？批处理操作系统的特点：CPU作业运行时独占，内存不能同时存放多道程序，无响应时间，资源利用率高。
分时操作系统的特点：CPU对时间分时，内存能同时存放多道程序，响应及时，公平面向多个用户。
4.实时系统的特点是什么？多路性，独占性，及时性，交互性，此外实时系统对时间的要求较高。
5.网络操作系统的主要功能是什么？数据通信，资源管理，网络管理，提高网络服务，提供网络接口。
试比较分时系统和网络系统的区别？○1分布式分布式操作系统在功能，任务，地理上是分布的，由分布式OS进行处理和控制；而网络操作系统能够进行分布式处理，但控制方式是集中的。
○2并行式分布式操作系统可以将任务分配到多个单元，并行执行；而网络操作系统没有任务之分。
○3透明式分布式系统能够隐藏系统内部的实现细节；而网络操作系统只有操作实现上是透明的。
○4共享性分布式系统的各个站点的所有资源都可以提供共享；网络操作系统提供共享的资源通常在共享服务器上。
第二章1.程序在顺序执行时和并发执行时，分别具有哪些特征？顺序执行：顺序性，封闭性和可再现性并发执行：并发性，动态性和制约性2.进程的基本特征是什么？它与程序有啥不同？动态性，并发性，独立性，异步性和结构特性进程是动态执行的程序，具有动态性，并发性，独立性，异步性和结构特性；而程序是静态的。
3.什么是进程控制块？它有什么作用？进程控制块是进程的一部分，它是操作系统感知进程存在的唯一标志。
4.什么是临界资源，临界区？临界区的设计应遵守哪些原则？临界资源是一次只能被一个进程访问的资源，临界区是每次进程访问临界资源的程序段。
对临界资源的设计应遵守以下要求：每次只能允许一个进程进入临界区；对于进入临界区的资源有时间限制且每次只让一个进程进入；只在临界区保留有限时间。
操作系统简答题
1、简述操作系统的基本特征。
答：（1）并发。
在单处理机、多道程序环境下并发是指一段时间内，宏观上多个程序同时运行、微观上交替运行的情形。
OS中引入进程的概念就是为了实现并发；（2）共享。
是指系统中并发执行的多个进程共享系统资源。
根据资源属性可以有互斥共享和同时访问两种方式；（3）虚拟。
OS会通过虚拟技术实现系统功能的扩充。
（4）异步性。
并发执行的多个进程由于资源的限制会出现“走走停停”的运行模式。
2、试分析引起进程阻塞和唤醒的事件主要有哪些。
答：（1）请求系统服务。
当正在执行的进程请求系统提供服务而系统无法满足其请求时，进程阻塞等待；由释放服务的进程唤醒阻塞进程。
（2）启动某种操作。
当进程启动某种I/O操作后阻塞以等待操作完成；由中断处理程序唤醒阻塞进程。
（3）新数据尚未到达。
相互合作的进程中，消费者进程阻塞等待数据到达；生产者进程在数据到达后唤醒阻塞进程。
（4）无新工作可做。
系统进程没有新工作可做时阻塞等待；当有进程发出请求时唤醒阻塞进程。
3、简述在操作系统中引入缓冲的主要原因。
答：（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和I/O设备之间的并行性。
4、以独占设备为例简述设备分配的过程。
答：（1）设备的分配。
根据物理设备名，查找SDT；找出该设备的DCT，得该设备的状态：忙则将进程的PCB排入设备队列中等待；闲则分配设备给进程。
（2）控制器的分配。
根据设备的DCT找到与之相连的控制器的COCT，从中得到控制器的状态：忙则将进程的PCB排入控制器的等待队列中；闲则分配控制器给进程。
（3）通道的分配。
如果系统有通道，则根据控制器的COCT找到与之相连的通道的CHCT，从中得到通道的状态：忙则将进程的PCB挂入通道的等待队列中；否则分配通道给进程。
只有在三者都分配成功时，设备分配才算成功。
1、名词解释（1）虚拟存储器；虚拟存储器：由进程中的目标代码、数据等的虚拟地址组成的虚拟空间称为虚拟存储器。
03.操作系统的基本特征和主要功能
一、操作系统的基本特征不同的操作系统具有各自的特征，但是都是具有以下四个基本的特征：1.并发性并行与并发并行性和并发性既相似又有区别的两个概念。
并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。
并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
在多道程序环境中，并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序同时运行，在单道处理机系统中，每一刻却能有一道程序执行，故微观上这些程序是在交替执行的。
程序的并发执行能够改善系统资源的利用率，但会使得系统复杂化。
所以操作系统必须具有控制和管理各种并发事件的功能。
2.共享性在操作系统环境下，共享是指系统中的资源可供内存中多个并行执行的进程（线程）共同使用，把这种资源称为资源共享或者是资源复用。
并发和共享是操作系统两个基本的特点，两者之间互为存在条件。
实现资源共享的主要方式有：1.互斥共享方式2.同时访问方式3.虚拟技术在操作系统中，虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物，前者是实际存在，后者是虚拟的，只是用户的一种感觉。
用于实现虚拟的技术叫做虚拟技术，在操作系统中，实现虚拟技术的方式有以下两种：1.时分复用技术1.1 虚拟处理机技术1.2 虚拟设备技术2.空分复用技术2.1 虚拟磁盘技术2.2 虚拟存储器技术4.异步性进程的异步性程序的不可再现性程序执行时间的不可预知性二、操作系统的主要功能操作系统的主要任务：为多道程序的运行提供了良好的运行环境，以保证多道程序能有条不紊地、高效地运行，最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户使用。
为实现上述任务，操作系统应具有以下几方面的功能：1.处理机管理功能【核心】在传统的多道程序系统中，处理机的分配和运行都是围绕以进程为基本单位进行。
处理机的管理的主要功能是：创建和撤销进程（线程），对诸进程（线程）的运行进行协调，实现进程（线程）之间的信息交换，以及按照一定的算法把处理机分配给进程（线程）。
处理机管理也应具有以下的功能：1.1 进程控制1.2 进程同步1.2.1 进程互斥方式是指诸进程（线程）在对临界资源进行访问时，应采用互斥方式。
操作系统的基本特征
①并发性并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生，而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生②共享性所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程（线程）共同使用，③虚拟性所谓虚拟是指通过某项技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物④异步性产生原因：操作系统允许多个并发进程共享资源，使得每个进程的运行过程受到其他进程制约，使进程的执行不是一气呵成，而是以停停走走的方式运行①共享和并发是操作系统的两个最基本的特征②相应的把这种资源共同使用称为资源共享，或资源复用③虚拟以并发和共享为前提④异步是并发和共享的必然结果进程和程序的区别：①进程包含程序②进程是动态的，程序是静态的，动态性表现在“它由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡，可见进程实体有一定生命周期③进程实体能和其他进程实体并发执行，而程序没有建立PCB是不能并发执行的④独立性是指进程实体是一个能独立运行，独立分配和独立接受调度的基本单位，未建立PCB的程序都不能作为一个独立的单位参与运行进程三种基本状态：就绪状态，执行状态，阻塞状态①处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理机之后，该进程便可执行，由就绪状态转变为执行状态②正在执行的进程也称为当前进程，如果因分配给它的时间片已完而被暂停执行时，该进程由执行状态回复到就绪状态③如果因发生某事件而使进程执行受阻使之无法继续执行，该进程由执行状态转变为阻塞状态预防死锁的方法：①摒弃请求和保持条件②摒弃不剥夺条件③摒弃环路等待条件,避免死锁的方法：银行家算法S为死锁状态的充分条件是：当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的。
该充分条件被称为死锁定理相对路径名：从当前目录开始直到数据文件为止所构成的路径名绝对路径名：从树根开始的路径名文件存储空间管理方法：空闲表法，空闲链表法，位示图法，成组链接法I/O系统按设备的共享属性分类(资源分配角度)：①独占设备即临界资源，打印机，磁带机②共享设备典型的共享设备是磁盘③虚拟设备设备控制器是计算机中的一个实体，其主要职责是控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备和计算机之间的数据交换设备控制器的基本功能：接受和识别命令，数据交换，标识和报告设备的状态，地址识别，数据缓冲，差错控制I/O通道：是一种特殊的处理机，它具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道(I/0)程序来控制I/O操作。
操作系统基础知识点详细概括
第一章：1.什么是操作系统？ os 的基本特性是？主要功能是什么OS 是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理组织计算机工作原理以及方程用户的功能的集合。
特性是：具有并发，共享，虚拟，异步的功能，其中最基本的是并发和共享。
主要功能：处理机管理，存储器管理，设备管理，文件管理，提供用户接口。
2.操作系统的目标是什么？作用是什么？目标是：有效性、方便性、可扩充性、开放性作用是：提供用户和计算机硬件之间的接口，提供对计算机系统资源的管理，提供扩充机器3.什么是单道批处理系统？什么是多道批处理系统？系统对作业的处理是成批的进行的，且在内存中始终保持一道作业称此系统为单道批处理系统。
用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个调入作业内存，使他们共享CPU和系统中的各种资源。
4．多道批处理系统的优缺点各是什么 ?优点：资源利用率高，系统吞吐量大。
缺点：平均周转时间长，无交互能力。
引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有终端功能，只有有中断功能才能并发。
5.什么是分时系统？特征是什么？分时系统是指，在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互的方式使用计算机，共享主机中的资源。
特征：多路性、独立性、及时性、交互性*有交互性的一般是分时操作系用，成批处理无交互性是批处理操作系统，用于实时控制或实时信息服务的是实时操作系统，对于分布式操作系统与网络操作系统，如计算机之间无主次之分就是分布式操作系统，因为网络一般有客户 -服务器之分。
6.什么是实时操作系统？实时系统：系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内处理完。
按照截止时间可以分为 1 硬实时任务(必须在截止时间内完成) 2 软实时任务(不太严格要求截止时间) 7.用户与操作系统的接口有哪三种？分为两大类：分别是用户接口、程序接口。
用户接口又分为：联机用户接口、脱机用户接口、图形用户接口。
(完整版)操作系统复习题附答案
3、进程高级通信的3种机制？主从式，会话式，消息队列或邮箱方式，共享存储区方式
五、应用题
1、信号量操作解决问题：互斥、前趋关系图、经典同步问题。
第3章处理机调度与死锁
一、填空题
1、产生死锁的原因，一是竞争资源，二是进程的（运行推进的顺序）不当。
2、死锁是系统中两个或两个以上的进程由于竞争系统资源而出现的一种（处于无限期等待，系统处于停滞状态）现象。
2、像打印机这类一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源。T
3、进程是静态的，程序是动态的。F
4、进程互斥关系是一种特殊的进程同步关系。T
四、简答题
1、简述进程的5个特征。动态性，并发性，独立性，制约性，异步性，结构性。
2、什么叫进程同步机制？请叙述进程同步机制的4条准则。
进程同步时指系统中多个进程发生的事件存在某种时序关系，需要相互合作，共同完成一项任务
A．寻道时间B．旋转延迟时间C．传输时间D．周转时间
6．磁盘访问中把数据从磁盘读出，或向磁盘写入数据所花费的时间叫做(D)。
A．寻找指定柱面的时间B．旋转延迟时间C．周转时间D．传输时间
三、判断题
1、在DMA控制方式下，外部设备与CPU之间直接进行成批的数据交换。(错，与存储器)
2、通道执行CPU指令构成的程序，与设备控制器一起共同实现对I/O设备的控制。（错，通道执行通道指令构成的程序，通道本身是一个处理机，指令非常单一，通道没有独立的内存）
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第5章设备管理
一、填空题
1、磁盘的访问时间包括三部分时间，寻道时间、（旋转延迟时间）和传输时间。（其中寻道时间）
2、在联机情况下实现的同时与外围设备联机操作的技术，称为（联机输入输出或假脱机）。
《操作系统》-简答题
1、什么是操作系统？它有什么基本特征？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。
操作系统的基本特征是：并发、共享和异步性。
2、操作系统的含义及其功能是什么？1）、含义：OS是一组系统软件，它是软硬件资源的控制中心，它以尽量合理有效的方法组织多个用户共享计算机的各种资源。
2）功能：管理计算机的软硬件资源（包括：处理机管理，作业管理，存储管理，设备管理，文件管理）、提高资源的利用率、方便用户。
3、什么是多道程序设计技术多道程序设计技术就是在系统（内存）中同时存放并运行多道相互独立的程序（作业），主机以交替的方式同时处理多道程序。
它是一种宏观上并行，微观上串行的运行方式。
4、分时系统和实时系统有什么不同？答：分时系统通用性强，交互性强，及时响应性要求一般（通常数量级为秒）；实时系统往往是专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结合在一起，实时系统并不强调资源利用率，而更关心及时响应性（通常数量级为毫秒或微秒）、可靠性等。
5、SPOOLing的含义是什么？试述SPOOLing系统的特点、功能。
答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line （即并行的外部设备联机操作）的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术”。
SPOOLing技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。
SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。
6、作业与进程有何不同？它们之间有什么关系？（1）、不同：作业：是用户在一次上机活动中，要求计算机系统所做的一系列工作的集合。
也称作任务（task）。
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操作系统基本特征是什么
操作系统基本特点有哪几个
操作系统特点1.异步(asynchronism)
在多道程序设计环境下，允许多个进程并发执行，由于资源等因素的限制，通常，进程的执行并非一气呵成，而是以走走停停的方式运行。
内存中每个进程在何时执行，何时暂停，以怎样的方式向前推进，每道程序总共需要多少时间才能完成，都是不可预知的。
或者说，进程是以一步的方式运行的。
尽管如此，但只要运行环境相同，作业经过多次运行，都会获得完全相同的结果，因此，异步运行方式是运行的。
操作系统特点2.共享(sharing)
所谓共享是指，系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
由于资源的属性不同，故多个进程对资源的共享方式也不同，可以分为：互斥共享方式和同时访问方式
操作系统特点3.并发(concurrence)
并行性与并发性这两个概念是既相似又区别的两个概念。
并行性是指两个或者多个事件在同一时刻发生，这是一个具有微观意义的概念，即在物理上这些事件是同时发生的;而并发性是指两个或者多个事件在同一时间的间隔内发生，它是一个较为宏观的概念。
在多道程序环境下，并发性是指
在一段时间内有多道程序在同时运行，但在单处理机的系统中，每一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是在交替执行的。
应当指出，通常的程序是静态实体，它们是不能并发执行的。
为了使程序能并发执行，系统必须分别为每个程序建立进程。
进程，又称任务，简单来说，是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，它是一个活动的实体。
多个进程之间可以并发执行和交换信息。
一个进程在运行时需要运行时需要一定的资源，如cpu,存储空间，及i/o 设备等。
在操作系统中引入进程的目的是使程序能并发执行。
操作系统特点4.虚拟(virtual)
是指通过技术吧一个物理实体变成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的使用方法。
显然，如果n是某一个物理设备所对应的虚拟逻辑设备数，则虚拟设备的速度必然是物理设备速度的1/n。
补充：操作系统常用维护技巧
1，在开始菜单中选择控制面板选项，打开控制面板窗口，单击管理工具链接
2，在打开的管理工具窗口中双击事件查看器图标3，接着会打开事件查看器窗口，主界面如图所示。
4，在右侧窗格中的树状目录中选择需要查看的日志类型，如事件查看器本地--Win日志--系统日志，在接着在中
间的系统列表中即查看到关于系统的事件日志5，双击日志名称，可以打开事件属性对话框，切换到常规选项卡，可以查看该日志的常规描述信息
6，切换到详细信息选项卡，可以查看该日志的详细信息
7，打开控制面板窗口，单击操作中心链接，打开操作中心窗口，展开维护区域
8，单击查看可靠性历史记录链接，打开可靠性监视程序主界面，如图所示，用户可以选择按天或者按周为时间单位来查看系统的稳定性曲线表，如果系统近日没出过什么状况，那么按周来查看会比较合适。
观察图中的曲线可以发现，在某段时间内，系统遇到些问题，可靠性指数曲线呈下降的趋势，并且在这段时间系统遇到了三次问题和一次警告，在下方的列表中可以查看详细的问题信息。
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1、病毒原因造成电脑频繁死机
由于此类原因造成该故障的现象比较常见，当计算机感染病毒后，主要表现在以下几个方面：
①系统启动时间延长;
②系统启动时自动启动一些不必要的程序;
③无故死机
④屏幕上出现一些乱码。
其表现形式层出不穷，由于篇幅原因就介绍到此，在此需要一并提出的是，倘若因为病毒损坏了一些系统文件，导致系统工作不稳定，我们可以在安全模式下用系统文件检查器对系统文件予以修复。
2、由于某些元件热稳定性不良造成此类故障(具体表现在CPU、电源、内存条、主板)
对此，我们可以让电脑运行一段时间，待其死机后，再用手触摸以上各部件，倘若温度太高则说明该部件可能存在问题，我们可用替换法来诊断。
值得注意的是在安装CPU 风扇时最好能涂一些散热硅脂，但我在某些组装的电脑上却是很难见其踪影，实践证明，硅脂能降低温度510度左右，特别是P Ⅲ的电脑上，倘若不涂散热硅脂，计算机根本就不能正常工作，曾遇到过一次此类现象。
该机主要配置如下：磐英815EP主板、PⅢ733CPU、133外频的128M内存条，当该机组装完后，频繁死机，连Windows系统都不能正常安装，但是更换赛扬533的CPU后，故障排除，怀疑主板或CPU有问题，但更换同型号的主板、CPU后该故障也不能解决。
后来由于发现其温度太高，在CPU上涂了一些散热硅脂，故障完全解决。
实践证明在赛扬533以上的CPU上必须要涂散热硅脂，否则极有可能引起死机故障。
3、由于各部件接触不良导致计算机频繁死机
此类现象比较常见，特别是在购买一段时间的电脑上。
由于各部件大多是靠金手指与主板接触，经过一段时间后其金手指部位会出现氧化现象，在拔下各卡后会发现金手指部位已经泛黄，此时，我们可用橡皮擦来回擦拭其泛黄处来予以清洁。
4、由于硬件之间不兼容造成电脑频繁死机
此类现象常见于显卡与其它部件不兼容或内存条与主板不兼容，例如SIS的显卡，当然其它设备也有可能发生不兼容现象，对此可以将其它不必要的设备如Modem、声卡等设备拆下后予以判断。
5、软件冲突或损坏引起死机
此类故障，一般都会发生在同一点，对此可将该软件卸掉来予以解决。