东北大学 操作系统复习提纲BY
操作系统复习提纲(考点总结)
计算机操作系统第一章操作系统概述1、什么是计算机系统，它有哪些组成部分计算机系统就是按照人的要求接受和存储信息，自动进行处理和计算，并输出结果信息的机器系统。
（计算机系统的特点是能进行精确、快速的计算和判断，通用性好，使用容易，能连接成网络。
）组成部分：计算机硬件（运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备、辅助存储器、总线、转换设备、输入输出控制系统、电源和场地设备）、计算机软件（系统软件、支撑软件、应用软件）。
2、什么是操作系统，说明操作系统的功能操作系统是紧挨着硬件的第一层软件，其他软件则是建立在操作系统之上的。
操作系统对硬件功能进行扩充，并统一管理和支持各种软件的运行；是整个计算机系统的控制管理中心，也包括对其他各种软件的控制和管理；是计算机系统中的一个系统软件，它既是计算机系统资源的管理员，又是计算机系统用户的服务员。
操作系统的功能：进程管理、存储管理、文件管理、作业管理、设备管理、其他功能（系统安全、网络通信）。
3、操作系统有哪些类型？这些类型的特点批处理操作系统：多道和成批处理；分时操作系统：多路性、交互性、“独占”性和及时性；实时操作系统：及时响应、快速处理；高可靠性和安全性；嵌入式操作系统：个人计算机操作系统：计算机在某一时间内为单个用户服务；采用图形界面人机交互的工作方式，界面友好；使用方便；网络操作系统：分布式操作系统：统一性、共享性、透明性、自治性；智能卡操作系统：（有待补充）4、什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的特点是什么多道程序设计技术是指把多个程序同时放在内存中，使它们同时处于运行状态；这些作业共享处理机的时间和外部设备以及其他资源。
多道程序设计的主要特点是：多道，宏观上并行，微观上串行。
机内存中同时存放多道相互独立的程序；宏观上并行是指同时进入系统中的多道程都处于运行过程中；微观上串行是指在单处理机环境中，内存中的多道程序轮流占有CPU交替执行。
5、举例说明，多道程序的引入提高了系统资源的利用率，同时也使操作系统复杂化多道程序中存在着并发和并行操作。
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲第1部分操作系统基础1.操作系统的定义。
2.操作系统的发展：批处理系统和分时系统的原理、优缺点和特征。
3.操作系统的特征。
4.操作系统的功能。
5.引入操作系统的目的是什么。
6.操作系统的用户接口有哪些类型。
7.进程的定义和特征。
8.进程实体的三个组成部分。
9.进程和程序的区别和联系。
10.进程的状态及其转化原因。
11.进程控制块。
12.了解进程创建、进程撤销、进程阻塞、进程唤醒原语的概念。
13.进程同步机制遵循的原则。
14.了解临界资源和临界区的概念。
15.PV操作的概念。
16.用PV操作解决基本的同步、互斥问题。
17.在生产者－消费者问题中，如果缺少了V（full）或V（empty），或者将P（full）与P（mutex）互换位置，或者将V（full）与V（mutex）互换位置，结果分别是什么？18.了解进程通信的方式有哪些。
19.了解高级调度、中级调度和低级调度的概念。
20.了解先来先服务调度算法、短作业优先调度算法、时间片轮转调度算法、优先级调度算法、多级反馈队列调度算法的概念。
21.进程死锁的原因和必要条件。
22.处理死锁的三种基本方法。
23.了解线程的概念。
24.线程和进程的区别和联系。
25.静态重定位和动态重定位的概念、优点。
26.了解对换的概念。
27.分页存储管理方式中，逻辑地址转换为物理地址的方法。
28.了解虚拟存储系统的基本概念。
29.请求分页存储管理系统中的页面置换算法：FIFO、LRU（要会计算缺页次数和缺页率）。
30.了解独享设备、共享设备和虚拟设备的概念。
31.了解设备独立性的概念。
32.输入输出控制方式有哪些。
33.引入缓冲管理的目的。
34.Spooling系统的组成和其典型应用。
35.文件的逻辑结构和物理结构。
逻辑结构有哪些。
物理结构有哪些。
36.了解文件存储空间管理的方法有哪些。
37.位示图表示法的原理。
成组链接法看一下。
第2部分Windows操作系统部分1.Microsoft开发的操作系统的三大内核系列。
操作系统考试复习提纲
第一章1、操作系统的地位紧贴系统硬件之上，所有其他软件之下，是其他软件的共同环境。
2、操作系统的作用在整个计算机系统中，操作系统充当“总管家”和“服务生”的角色，即操作系统是管理硬件资源协调后台工作的“总管家”，同时又是提供用户与计算机交互接口的“服务生”。
3、什么是操作系统管理所有的设备以及提供给用户具有简易硬件接口的程序。
4、作为扩展机器的操作系统的功能提供给用户的一个扩展的机器或者虚拟的机器等价物，这样就比基本的硬件要易于编程。
5、作为资源管理器的操作系统的功能记录下谁在使用哪个资源、批准资源请求、统计使用情况以及协调来自不同程序和用户的请求冲突。
6、操作系统历史第一代真空管和插接板第二代晶体管和批处理系统第三代IC和多道程序第四代个人计算机7、为何引入多道程序为了让系统资源的到比较充分的利用。
8、多道程序的特点多道；宏观上并行；微观上并行。
第二章1、进程模型（了解一下，可能考选择或判断，不用背出来）在该模型中，计算机中所有可运行软件，有时也包括操作系统，被组织成若干顺序进程(sequential process)，简称为进程(process)。
进程就是一个正在执行的程序，包括程序计数器、寄存器和变量的当前值。
从概念上说，每个进程都有其自己的虚拟CPU。
其关键思想是：进程是某种类型的活动。
它有程序、输入、输出和状态。
而多道程序(multiprogramming)就是在几个进程之间快速的来回切换。
由于CPU在进程间来回切换，进程执行其计算的速率并不一致，甚至同一个进程再次运行时其速率也会不同。
因此，进程的编写不能包含固定记时的假设。
当进程有此类严格的实时需求时，也就是特定事件必须在指定的毫秒内发生，那么必须采用特殊的措施来确保其发生。
不过，通常大部分进程并不受基本的CPU多道程序或者不同进程的相对速度的影响。
单处理器可以被几个进程所共享，使用某些调度算法来确定什么时候停止一个进程的工作，并且给另一个进程服务。
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲第一章操作系统引论1.操作系统的定义，操作系统的组成2.实时系统与分时系统的有什么异同点第二章作业管理1.什么是作业、作业步，从调度的角度可把作业分成那两大类2.操作系统为用户提供的两个接口是什么3.什么是系统调用4.分别用先来先到、短作业优先、最高相应比优先调度算法，完成下表，并算出三个进程的平均周转时间，平均带权周转时间。
第三章并发程序和进程1.什么是进程, 进程的基本状态和有那些, 进程状态之间的演变由什么原因造成2.比较进程与程序的区别，3.进程的实体由什么构成，常用的进程调度算法有那些4.什么是原语,它有什么特点.用于进程控制的原语有那些5.解释概念: 互斥、同步、临界资源6.怎样利用信号灯和P.V操作解决进程的同步、互斥、生产者---消费者问题7.用P、V操作实现图1中8个进程的同步。
11 .图2中三个进程get 、copy 和put 对两个缓冲区s 、t 进行操作，缓冲区每次可存放一个数据。
get 负责把数据写入s ，copy 负责把数据从s 读出并写入t ，put 负责把数据从t 取出。
用P 、V 操作实现这三个进程之间的同步。
12. 什么是线程，进程和线程有什么不同，引入线程的目的是什么13. 什么是死锁，死锁产生的原因是什么。
14. 产生死锁的四个必要条件是什么第四章 存储管理1. 分区存储管理中的碎片是指什么，拼接技术用于解决什么问题2. 在页式存储管理中怎样完成页式地址变换3.系统中内存有两块空闲区，F1 ：100K 、 F3：50K ，设作业 ：A （30K ）、B （70K ）、 C （50K ）作业按A 、B 、C 的请求顺序，分别采用最优、最佳、最坏适应法三种分配策略 能否接纳三个作业，画出内存分配后的示意图。
作业按C 、A 、B 的请求顺序，分别采用最优、最佳、最坏适应法三种分配策略， 能否接纳三个作业，画出内存分配后的示意图。
512 3 4 6 7 8 图一图2 get copy put4.某作业采用离散分配方式。
操作系统复习提纲
Chapter 9 Uniprocessor Scheduling
习题
9.12 一个使用循环调度和交换的交互式系统，试图按如下方式对普通的请求给出有保证的响应：在所有就绪进程中完成一次循环后，系统通过用最大响应时间除以需要服务的进程数目，确定在下一次循环中分配给每个就绪进程的时间片。请问这是否是合理的策略？
a. 如果使用LRU替换策略，给出相继驻留在这4个页帧中的页。计算主存的命中率。假设这些帧最初是空的。
b. 如果使用FIFO策略，请重复问题a中的要求。
c. 比较使用这两种策略的命中率。解释为什么对这个特殊的访问串，使用FIFO的效率接近于LRU。
8.8 假设页大小为4KB，页表项有4位，如果要映射一个64位地址空间，并且最顶层的页表应位于一页，则需要几级页表？
A; D;
B; E;
C; }
}
5.4 忙等待是否总是比阻塞等待效率低（根据处理器的使用时间）？请解释。
Chapter 6 Concurrency: Deadlock and Starvation
复习题
6.2 可能产生死锁所必需的条件是什么？
8.14 假设一个任务被划分成4个大小相等的段，并且系统为每个段建立一个有8项的页描述符。因此，该系统是分段与分页的组合。假设页大小为2KB。
a. 每段的最大尺寸为多少？
b. 该任务的逻辑地址空间最大为多少？
c. 假设该任务访问到物理单元00021ABC中的一个元素，那么为它产生的逻辑地址的模式是什么？该系统的物理地址空间最大为多少？
b. N个进程共享M个资源单元，一次只能保留或释放一个单元。每个进程最大需要单元数不超过M。并且所有最大需求的总和小于 M + N 。说明不会发生死锁。
操作系统复习提纲
《操作系统原理》期末考试复习提纲第一章：1.知道操作系统的概念2.知道引入操作系统的目的3.知道操作系统的作用4.了解操作系统的发展阶段5.知道分时操作系统的概念和实现原理，知道当前那些OS是分时操作系统6.了解实时操纵系统的概念和实现原理7.知道微机操作系统的分类，知道当前那些OS事微机操作系统8.重点掌握操作系统的基本特征9.了解操作系统的功能有那些第二章（重点章节）1.知道进程的概念2.知道进程、程序的区别3.理解进程的特征4.理解程序并发带来了那些问题5.知道进程的基本状态有那些（运行、就绪、阻塞、挂起）6.知道进程状态之间是如何转换的。
（转换的条件是什么）7.知道什么事进程控制块（PCB），知道它的作用是什么8.了解PCB的组织方式9.知道原语的概念10.理解进程的创建过程、终止过程、进程的阻塞和唤醒过程、进程挂起和激活过程11.知道进程同步和互斥的概念12.知道临界资源和临界区的概念13.知道进程同步机制遵循的原则是什么14.重点掌握信号量机制，理解各种信号量的使用、取值范围15.能够会用信号量机制解决实际的问题（理解同步的三个经典问题的解决方案）16.知道管程的概念和作用17.知道管程的组织部分18.知道进程通信的总类19.理解书图2-14的实现过程20.知道线程的概念21.知道引入线程的原因22.知道线程和进程的关系第三章（重点章节）1.知道作业的概念2.知道作业、进程、程序之间的区别和关系3.知道调度的种类。
（三级调度），每种调度的作用4.了解调度队列的模型5.重点掌握作业周转时间、平均周转时间、作业等待时间、作业完成时间、作业执行时间之间的关系。
会根据一种具体的周转算法计算作业的周转时间和平均周转时间6.掌握调度算法，重点掌握：FCFS、SJPF、高优先权优先调度、抢占式短作业优先调度、时间片轮转调度算法，会根据一种具体的周转算法计算作业的周转时间和平均周转时间7.知道死锁的概念8.知道产生死锁的原因9.知道产生死锁的必要条件10.知道处理死锁的四种方式的实现原理11．重点掌握银行家算法的思想和作用，能够给出银行家算法中的数据结构中的数据（矩阵），能够给出安全序列、能都判断资源的分配策略12.知道死锁定理13.能够完成资源分配图的简化过程第四章存储器管理（重点章节）1.知道存储器的层次结构2.知道程序的不同装入模式3.知道程序的不同链接模式4.知道地址重定向的概念5.知道单一连续分配、固定连续分配、动态分区分配之间的区别6.理解动态分区分配算法（5种）7.知道什么是碎片8.知道动态重定位分区分配算法的实现原理9,知道什么事对换技术10.重点掌握分页存储管理的原理11.了解分段存储管理的原理12.知道分段和分页在存储空间的共享的实现和区别13.知道纯代码的概念14.重点掌握引入虚拟存储器的概念和特征15.重点掌握请求分页存储管理方式的实现原理16.重点掌握页面置换算法：OPT、FIFO、LRU，能够根据一种具体的置换算法完成缺页率的计算第五章设备管理1.知道I/O设备的种类2.知道设备控制器的功能3.知道通道的种类4.知道缓冲管理额种类5.知道缓冲池的实现原理6.知道设备独立性的概念7.知道实现设备独立性的表是什么8.知道设备分配所需要的表是什么9.重点掌握SPOOLing的概念10.重点掌握SPOOLing技术的组成部分和实现过程、特点11.理解磁盘调度算法的实现和特点（FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN、FSCAN）第六章文件管理1.知道文件系统的概念2.知道文件的逻辑结构分类和实现原理3.知道文件的物理结构分类和实现原理4.知道成组链接法的实现原理（组成、分配、回收）。
操作系统复习提纲
《操作系统》复习提纲第1章引言学习重点：（1）什么是操作系统，操作系统在计算机系统中的作用；操作系统的设计目标（2）操作系统的形成和五大类型（批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系和分布式操作系统）（3）操作系统的五大功能（作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和处理机及进程管理（4）操作系统的属性：响应比、并发性（共行性）、信息的共享、保密与保护、可扩充性、可移植性、可读性、可“生成”性、可测试性、安全可靠性等要求：（1）牢固掌握操作系统的定义：计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软、硬件资源的系统（或程序集合）；清楚地了解操作系统所处的地位：是裸机之上的第一层软件，是建立其他所有软件的基础。
（2）牢固掌握操作系统目前有五大类型（批处理、分时、实时、网络和分布式）和五大主要功能：界面管理、文件管理、存储管理、设备管理、进程管理。
（3）理解衡量操作系统优劣的属性：响应比、并发性（共行性）、信息的共享、保密与保护、可扩充性、可移植性、可读性、可“生成”性、可测试性、安全可靠性等。
（4）研究操作系统面对用户的服务观点和系统内部的管理观点。
即为用户提供方便而安全的工作环境，体现“用户至上”、“服务至上”的原则；内部管理采用中断、通道、串行、并发、并行和本地远地通信等分设的各种管理部门机构，；里外协作分工组织，力争达到“多快好省”。
（5）考虑到CPU与外部设备在速度方面的差异，采用硬通道、缓冲区、多种队列和多种调度算法，以“小步快跑”等策略管理和控制计算机资源，平衡协调为用户服务。
（6）了解现代操作系统为用户提供的三种使用界面：命令界面、系统调用界面和图形界面。
一般用户通过命令、图形方式控制，编程人员通过系统调用方式控制计算机。
习题1、教材中介绍了学习“操作系统”要记住最精髓的两句话，是什么？答：计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）；操作系统目前有五大类型（批处理、分时、实时、网络和分布式）和五大功能（作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和进程管理）。
操作系统复习提纲（DOC）
操作系统复习提纲（DOC）操作系统复习提纲第⼀章1.处理器的组成：运算器，寄存器，控制器，⾼速缓存。
2.处理器的典型寄存器中保存的内容及作⽤，如PC,IR,PSW。
数据寄存器：存储程序员指派的内容地址寄存器：存储指向数据或指令的地址，也可以是指向⼀个地址的指针。
程序计数器PC：存储处理器下⼀条将要执⾏的指令的地址指令寄存器IR ：存储处理器下⼀条将要执⾏的指令的内容程序状态字PSW：存储指令执⾏结果表现的各种状态中断寄存器：保存与中断管理有关的信息和状态字3.处理器的运⾏状态。
a.特权级别的处理器状态，运⾏特权指令b.⼀般级别的处理器状态，运⾏⼤部分指令4.处理器中的MMU是什么？在系统执⾏指令时起何作⽤？MMU是内存管理单元，它是中央处理器（CPU）中⽤来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路，同时也负责虚拟地址映射为物理地址，以及提供硬件机制的内存访问授权。
5.系统中多级存储器有哪些特征。
保持⾦字塔配置结构，逐级向下价格便宜、访问速度慢具有⾼速缓存的主存储器访问机制（图1-16 P23）过程：（1）当处理器需要读取主存中的⼀个字时，⾸先要查寻该字是否在cache中。
（2）若在其中，就从中读出，这样就完成了⼀次内存访问操作。
（3）若不在cache中，要先从主存中查找所需要读取字的位置，然后将该字所在位置的⼀块数据读到cache中，并将该字传递给处理器。
（4）这时cache中的信息就进⾏了⼀轮更新。
（5）若在读⼊信息的过程中发现cache已满，则需要做交换处理，即需要在cache中找出⼀批不再使⽤的信息块交换出cache，这个空间可⽤来放置新读⼊的数据。
6.时钟在系统中可起何作⽤？（1）时钟在计算机系统中承担着⾮常重要的各部件协调任务。
通过它的协调，可以使计算机的各功能部件在统⼀的时间顺序下⼯作。
（2）CPU保护：防⽌进程得到CPU后不放弃控制权。
（3）资源定时分配：分配给每⼀个进程⼀段时间（时间⽚），时间⽚到，发⽣时钟中断，资源控制权还给操作系统。
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲第一部分绪论1.操作系统在计算机系统中的地位：操作系统进行资源分配，充当着计算机系统大管家的角色。
操作系统的作用：（1）一般用户角度：OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）资源管理角度： OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS产生的角度：OS实现了对计算机资源的抽象。
操作系统定义:操作系统是一组能有效地组织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集合。
2.操作系统的五大功能模块 basic function modules：处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能、操作系统与用户之间的接口3.现代操作系统的四大特征 characteristic：并发性、共享性、虚拟技术、异步性（随机性）。
（并发性：指两个或多个事件在同一时间运行；并行性：指两个或多个事件在同一时刻发生）4.操作系统的三个基本类型及其特点：（1）多道批处理系统：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力（2）分时系统：多路性、独立性、及时性、交互性（3）实时系统：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。
（单道批处理系统：自动性、顺序性、单道性）第二部分处理机管理（进程管理+处理机调度）1.进程的定义：进程是可以并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；进程是程序的一次执行过程；进程是可参与并发执行的程序；进程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；进程是在给定初始状态和内存区域的条件下，可以并发执行的程序的一次执行过程。
传统OS中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。
进程的引入的背景：在多道程序环境下，程序的执行属于并发执行，此时它们将失去封闭性，并具有间断性，以及其运行结果不可再现性的特征。
因此为了能使程序并发执行，并且可以对并发执行的程序加以描述和控制，就引入了“进程”的概念。
操作系统复习提纲
操作系统学习要点第一章绪论要点：1、掌握如下概念：虚拟机；操作系统；多道程序；多重处理；批处理系统；分时系统；实时系统。
2、操作系统的基本功能。
第二章用户界面要点：1、掌握如下概念：作业；作业步；系统调用。
2、操作系统为用户提供的接口。
3、作业说明书与作业控制块的区别和联系。
4、SPOOLING系统原理。
5、系统调用的过程。
第三章进程管理要点：1、掌握如下概念：程序的并发执行；进程；进程控制块；进程上下文；临界区；原语；P操作；V 操作；进程同步；进程互斥；死锁。
2、进程的状态及其变迁。
3、进程和程序的关系。
4、作业和进程的关系。
5、利用P操作；V操作解决进程的互斥与同步问题。
6、死锁的产生和预防。
第四章处理机调度要点：1、掌握如下概念：作业调度；进程调度；周转时间；带权周转时间；吞吐量；响应时间2、作业调度的功能。
3、作业调度的几种常用算法（先来先服务，短作业优先，最高响应比优先等）。
4、进程调度的功能。
5、进程调度的几种常用算法（先来先服务法，轮转法，优先级法等）。
第五章存储器管理要点：1、掌握如下概念：虚拟存储器；静态地址重定位；动态地址重定位；覆盖技术；交换技术。
2、动态分区管理的思想。
3、动态分区的分配算法。
4、动态分区回收时的拼接。
5、页式管理的思想。
6、页式管理的数据结构。
7、页式管理的地址变换。
8、动态页式管理的思想。
9、动态页式管理的数据结构。
11、几种常用的置换算法（先进先出，最近最久未用等）。
12、段式管理的思想。
13、段页式管理的数据结构。
14、段式管理的地址变换。
15、段页式管理的思想。
16、段页式管理的数据结构。
17、段页式管理的地址变换。
第七章文件系统要点：1、掌握如下概念：文件；文件系统；文件目录。
2、文件系统的功能。
3、文件的逻辑结构。
4、常见几种文件存取方法。
5、文件的物理结构。
6、二级目录和多级目录。
第八章设备管理要点：1、掌握如下概念：字符设备；块设备；系统设备；用户设备；独占设备；共享设备；虚拟设备；通道；缓冲；I/O控制。
操作系统复习提纲
目录一、综述 (1)1. 操作系统的作用： (1)2. 操作系统资源管理功能： (1)3. 补充： (2)4. 补充： (2)二、绪论 (2)1. 操作系统定义：（本章难点）（P2） (2)2. 操作系统历史：（本章重点） (2)3. 批处理操作系统：（本章难点） (2)4. 操作系统基本类型：（本章重点）（各种类型的特点）（P8） (4)5. 操作系统的五大功能：（本章重点） (4)6. 算法描述（本章难点） (5)7. 补充： (5)8. 补充： (5)三、操作系统用户界面 (5)1. 作业：（本章重点） (5)2. 输入输出方式： (6)四、进程管理 (7)1. 进程：（本章重点） (7)2. 程序的并发执行：（本章难点） (8)3. 进程互斥： (9)4. 进程同步： (10)5. 进程通信（IPC）： (11)6. 死锁（本章重点）： (11)7. Linux进程管理： (14)8. 线程： (14)9. 补充： (15)五、处理机调度 (15)1. 作业状态及其转换 (15)2. 调度算法： (16)3. 补充： (17)六、存储管理 (17)1. 存储管理的功能： (17)2. 虚拟存储技术（本章重点，本章难点）： (17)3. 地址变换（本章重点）： (17)4. 内外存数据传输： (18)5. 内存的分配与回收，共享与保护： (18)6. 分区存储管理： (18)7. 分页存储管理： (21)8. 段式和段页式存储管理： (24)9. 段页式存储管理： (27)10. 补充： (27)七、文件管理 (27)1. 文件系统：是计算机组织、存取和保存信息的重要手段。
(27)2. 文件的概念：计算机系统中，文件是一组赋名的相关联字符流的集合，或相关联记录集合。
(27)3. 文件的逻辑结构： (28)4. 文件的物理结构： (29)5. 文件的存储设备：顺序存取和直接存取； (30)6. 文件存储空间管理： (30)7. 文件目录管理： (31)8. 文件的存取控制： (32)9. 文件的使用： (34)10. 文件系统的层次模型： (34)11. Linux文件系统： (34)12. 补充： (37)八、设备管理 (37)1. 设备分类的目的：简化设备管理程序； (37)2. 数据传送控制方式： (37)3. 中断技术： (40)4. 缓冲技术： (40)5. 设备分配： (40)6. I/O进程控制： (40)7. 设备驱动程序：驱动物理设备和DMA控制器或I/O控制器等直接进行I/O操作的子程序的集合。
操作系统复习提纲
操作系统一、复习重点和要求第1章操作系统概述考核学生对操作系统的定义、主要功能、主要类型、操作系统的特征以及分时概念等内容的学习情况。
【掌握】1. 操作系统的概念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。
记忆要点：操作系统是什么——是系统软件；操作系统管什么——控制和管理计算机系统内各种资源；操作系统有何用——扩充硬件功能，方便用户使用。
2. 操作系统的主要功能操作系统的五大主要功能：存储管理、进程和处理机管理、文件管理、设备管理、用户接口管理。
【理解】1.操作系统的特征：并发、共享和异步性。
理解模拟：并发——“大家都前进了”；共享——“一件东西大家用”；异步性——“你走我停”，“走走停停”。
2.操作系统的主要类型操作系统的主要类型有：多道批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统、个人机操作系统、分布式系统和嵌入式操作系统。
UNIX系统是著名的分时系统。
3.分时概念：主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。
【了解】1.操作系统的形成；2.分时和实时操作系统的特点；3.操作系统在计算机系统中的地位：是裸机之上的第一层软件，是建立其他所有软件的基础。
4.操作系统结构设计：整体结构、层次结构、虚拟机结构和客户机-服务器结构。
5.操作系统为用户提供的三种用户接口：图形用户接口、命令行接口和程序接口。
系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。
在UNIX/Linux系统，系统调用以C函数的形式出现。
第2章进程管理考核学生对进程定义、进程的状态及其转换、进程的组成、竞争条件和临界区、进程的同步与互斥、信号量和Ｐ、Ｖ操作及其一般应用、死锁的概念和产生死锁的必要条件等内容学习情况。
【掌握】1.进程的定义：进程是程序在并发环境中的执行过程。
进程与程序的主要区别。
进程最基本的属性是动态性和并发性。
2.进程的状态及其转换进程的3种基本状态是：运行态、就绪态和阻塞态。
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲一、操作系统基本概念1.操作系统的定义和作用2.操作系统的发展历程3.操作系统的分类及特点二、进程管理1.进程与线程的概念及区别2.进程的状态转换及其对应的活动3.进程调度算法的分类和特点4.进程同步的概念和方法5.进程通信的方式及机制6.死锁的概念和预防、避免、检测与解除方法三、内存管理1.内存管理的需求和基本概念2.内存分配的算法及其优缺点3.页面置换算法的分类和比较4.分段和分页的概念及其在内存管理中的应用5.虚拟内存管理的原理和实现6.内存保护和地址转换的机制四、文件系统1.文件系统的基本概念和功能2.文件的逻辑结构和物理结构3.文件的存储方式和组织结构4.文件的共享和保护机制5.文件系统的目录结构和文件访问方式6.文件系统的缓存机制和缓存替换算法五、输入输出系统1.I/O设备的分类和特点2.I/O控制器和I/O接口的概念和作用3.I/O缓冲区的机制和作用4.I/O设备的驱动程序和设备中断5.用户程序的I/O操作方式6.I/O调度算法的分类和特点六、系统安全与保护1.计算机系统的安全威胁和风险2.计算机病毒和恶意软件的防范与治理3.计算机网络的安全威胁和保护机制4.计算机系统的权限管理和访问控制5.计算机系统的数据备份和恢复策略6.计算机系统的日志和审计机制七、multiprogramming和分时系统1. multiprogramming的概念和作用2.分时系统的概念和特点3.分时系统的实现和调度算法4.分布式系统和集群系统的特点和应用5.多处理器系统的机制和调度算法6.实时操作系统的特点和应用八、操作系统的性能优化1.性能优化的基本原则和方法2.并发控制和资源分配的性能优化3.内存管理和页面置换的性能优化4.文件系统和I/O操作的性能优化5.分布式系统和网络通信的性能优化6.实时系统和嵌入式系统的性能优化以上提纲可作为操作系统复习的参考，包含了操作系统的基本概念、进程管理、内存管理、文件系统、输入输出系统、系统安全与保护、multiprogramming和分时系统、操作系统的性能优化等方面的内容，可以帮助梳理知识点并进行有针对性的复习。
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。
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲知识点第⼀章：⼀.操作系统的基本类型：⼆.操作系统的功能和特征：1.现代操作系统的特征是：并发、________、虚拟和________三.操作系统的层次模型：第⼆章：⼀.进程的概念、进程的组成和PCB：1.进程的组成三⼤部分指：__________、数据、PCB2.简述系统利⽤创建原语创建新进程的过程。
⼆.进程的状态、状态转换的原因和相应原语操作：1.⼀进程获得主机正在运⾏，系统突然因出现安全故障⽽启动了安全服务处理程序，原来的进程应从执⾏状态进⼊_______态。
三.进程的互斥与同步：1.已知某前去图对应的同步程序如下，请画出对应的前驱图。
var a,b,c,d,e,f,g: semaphore :=0,0,0,0,0,0;begin parbeginbegin wait(c); wait(d); S1; endbegin wait(a); wait(b); wait(g); S2; signal(c); endbegin wait(e); S3; signal(d); signal(g); endbegin S4; signal(b); signal(e); signal(f); endbegin wait(f); S5; signal(a); endparendend四.信号量机制：五.经典进程同步问题：六.进程通信：七.线程的概念、进程与线程的区别：1.线程是系统最⼩的资源分配单位。
（）第三章：⼀.三级调度模型：⼆.单CPU的调度算法：1.FCFS进程调度算法有利于（）A.CPU繁忙型作业B.I/O繁忙型作业C.优先权⾼的作业D.优先权低的作业2.已知⼀批作业的到达时间和服务时间如下表，请按FCFS、SJF、HRRN调度算法，计算完成各表中该批作业的相关数据。
解：三.死锁的概念：1.产⽣死锁的基本原因是系统资源不⾜和（）A.系统中进程太多B.进程推进顺序⾮法C.CPU运⾏太慢D.CPU运⾏太快2.若系统中有6台绘图仪，有多个进程均需要使⽤2台，规定每个进程⼀次仅允许申请⼀台，则之多允许（）个进程参与竞争，⽽不会发⽣死锁。
操作系统复习提纲
操作系统复习提纲第一章操作系统引论操作系统定义：（1）操作系统是一组能有效地组织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。
（书）（2）操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合。
（ppt）它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的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、有效的使用计算机，使整个计算机系统能高效地运行。
操作系统基本特征：（1）并发：指同一段时间内，宏观上有多个程序在同时执行。
微观上：任何时刻只有一个程序在执行。
即微观上些程序在分时交替执行。
（实际上：程序是静态实体，不能并发执行，通过系统为每个程序建立进程，从而实现并发）并行性：是指两个或多个事件在同一时刻发生。
1.并行与并发并发性：是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
2.引入进程（2）共享：在OS环境下的资源共享或称为资源复用，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。
1.互斥共享方式：资源分配后到释放前不能被其他进程所用方式2.同时访问方式：系统中的还有许多资源，允许同一时间内多个进程对其访问，这里“同时”是宏观上的说法。
典型的可供多进程同时访问的资源是磁盘。
注：共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征，它们互为依存。
（3）虚拟：（1）该技术是通过“时分复用”或“空分复用”技术，将一条物理信息变为若干逻辑信道，使原来只能供一对用户通话的物理信道，变为能供多个用户同时使用的逻辑信道。
（书）时分复用技术包括：（1）虚拟机处理技术（2）虚拟设备技术（2）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。
（ppt）（4）异步：也称不确定性，指进程的执行顺序和执行时间的不确定性。
（或: 每个进程都以其相对独立的、不可预知的速度向前推进,即进程的异步性。
）在多道程序环境下，系统允许多个进程并发执行。
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第一章 ⑴操作系统 3 个主要目标 ⑵ 多道程序设计主要优点 ⑶大型机与 PC 机操作系统区别 ⑷批处理、交互性、分时、实时、网络、分布式操作系统的特点 （重点）
第二章 ⑴监督程序模式和用户模式之间的不同 ⑵陷入与中断的区别及各自用途 （重点） ⑶ DMA 对哪些类型操作有用（参考 13 章 I/O 系统） ⑷高速缓存有用的两个理由，能解决的问题，会引发的问题，为 什么不把高速缓存设计成和要缓存的设备一样大且撤销该设备。 为何不用更多更大的高速缓存。（参考 12 章 12.9 题）（重点） 第三章 ⑴进程管理的 5 个主要活动 ⑵内存管理的 3 个主要活动 ⑶二级存储管理的 3 个主要活动 ⑷文件管理的 5 个主要活动 ⑸命令解释器的用途。为何经常与内核是分开的？ ⑹系统调用的用途 ⑺层次化设计的优点 ⑻微内核方法的优点 第四章 ⑴进程状态图各状态变化对应的活动（重点） ⑵ 长期、中期、短期调度之间的区别（重点） ⑶描述内核在两进程间进行上下文切换的动作 第五章 ⑴分别举 2 个例子说明何时单线程性能好，何时多线程性能好
3、 计算
第六章 共 6 种调度算法，其中 SJF 和优先权调度可分为抢占式和非抢占式
⑴ 会画 Gantt 图表示各调度算法执行过程（习题 6.3） ⑵ 根据进程均在 0 时刻到达和分别在不同时刻到达的情况，会求
平均周转时间、平均等待时间（习题 6.3、6.4） 第七章 ⑴会使用 PV 操作实现两进程间的同步，并能写出信号量初值 第八章 ⑴给出相同类型资源数目、进程数目、每个进程需要资源数目， 判断是否会发生死锁（习题 8.8） (2) 能根据 Max 和 Allocation 矩阵求出 Need 矩阵（习题 8.13） ⑶ 银行家算法（习题 8.13）
① 判断是否存在安全序列，并找出安全序列 ② 判断系统在某一时刻状态下能否满足某进程的请求 第九章 ⑴使用首次适应、最佳适应、最差适应算法分配内存（习题 9.5） ⑵求逻辑地址、物理地址位数（习题 9.8） （逻辑地址一页=物理地址一帧大小） ⑶ 计算内存访问时间和使用 TLB 后内存访问时间（习题 9.10） ⑷ 根据段表和逻辑地址求出物理地址（习题 9.16）（注意越界问题） 第十章 ⑴已知发生页错误情况的访问时间求页错误率（习题 10.5） ⑵已知引用串、可用帧数，用三种页置换算法求页错误次数 （习题 10.11）（注意初始时页调入时会引发页错误）
第 11 章 ⑴ 文件这些问题 （重点） ⑶ open 和 close 操作的目的 ⑷ 给出顺序、随机访问的应用实例 ⑷文件共享时保留一个拷贝或每个用户拥有一个拷贝两种方法各 自的相对优点 第 12 章 ⑴连续分配、链接分配、索引分配三种方式各自的优缺点，应用 什么标准决定哪个方法最适用于一个特定文件 第 13 章 ⑴ 理解缓冲（buffering）、高速缓存（cache）、假脱机（spooling） ⑵ 轮询检测 I/O、中断驱动 I/O 的握手过程 第 18 章 ⑴ 权限列表和访问列表之间的主要差别 ⑵ Need-to-know 策略。为什么遵循这个策略很重要。 （重点） 第 19 章 ⑴如何检测是否发生密码泄露事件 ⑵如何避免用户看见密码列表
⑵用户级线程和内核级线程的两个不同点，什么时候一种类型比 另一种更好 ⑶线程被创建时使用了哪些资源？与进程被创建时资源有何不同 第六章 ⑴一个处理器上有 n 个进程要被调度，可能有多少种不同的调度 算法？（答案：n!） (2)可抢占式和非抢占式调度的差别。为何在计算机中心不要使用
严格非抢占式调度？ （重点） ⑶多级队列系统中不同层使用不同大小时间片的优点 ⑷FCFS、RR、多级反馈队列对短进程偏好程度上的区别（即描述 短进程在这 3 种调度算法下的执行情况） 第八章 ⑴举三个非计算机系统的死锁例子 ⑵死锁是否只涉及一个进程 ⑶死锁发生的四个条件（重点） ⑷处理死锁的三种方式 第九章 ⑴内部碎片和外部碎片的区别 （重点） ⑵为什么页面大小为 2 的幂 第十章 ⑴什么情况出现页错误？页错误时系统做了哪些动作？（重点） ⑵系统颠簸的原因。系统怎样检测、消除该问题。（重点）
⑹分页 Paging ⑺帧 Frame ⑻翻译后备缓冲器 TLB ⑼分段 Segmentation 第十章 ⑴虚拟内存 Virtual Memory ⑵内存映射 Memory Mapping （参考文件系统、I/O 系统） ⑶系统颠簸 Thrashing （重点） 第 11 章 ⑴ 文件 File （重点） ⑵ 语义一致性 Consistency Semantics 第 13 章 ⑴ 控制器 Controller 第 18 章 ⑴ 保护域 Protection Domain
《操作系统原理与安全》复习提纲
整理人：梁佳琪 注：仅为提纲，无答案。标注了个人认为的重点。 ① 重要名词解释。 ② 课后简答题 ③ 重要计算题
1、 名词解释
第一章 ⑴操作系统 Operating System （重点） 第四章 ⑴进程 Process ⑵进程控制块(PCB) Process Control Block ⑶上下文切换 Context Switch （重点） 第五章 ⑴线程 Thread 第六章 ⑴可抢占式调度 Preemptive Scheduling ⑵非抢占式调度 Nonpreemptive Scheduling ⑶周转时间 Turnaround Time ⑷等待时间 Waiting Time ⑸响应时间 Response Time （重点） ⑹部分调度算法英文缩写
① 先到先服务调度 FCFS First-come,first served ② 最短作业优先调度 SJF Shortest-job-first ③ 轮询调度 RR Round-robin 第七章 ⑴信号量 Semaphore ⑵临界区域 Critical Section ⑶串行化 Serializability ⑷并发 Concurrence （重点） 第八章 ⑴互斥 Mutual Exclusion （重点） ⑵死锁预防 Deadlock Prevention ⑶死锁避免 Deadlock Avoidance ⑷死锁检测 Deadlock Detection ⑸死锁恢复 Deadlock Recovery ⑹回滚 Rollback ⑺饥饿 Starvation 第九章 ⑴覆盖 Overlay ⑵交换 Swap ⑶首次适应 First-fit ⑷最佳适应 Best-fit ⑸最差适应 Worst-fit