操作系统知识点整理(完整版)
操作系统知识点复习全
操作系统知识点复习全操作系统是计算机系统中最基本、最核心的系统软件,是控制和管理计算机硬件与软件资源的程序集合。
下面将对操作系统的知识点进行复习。
1.操作系统的定义和功能-操作系统是一种系统软件,用于管理和控制计算机硬件资源,为应用软件提供运行环境和服务。
-主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户界面。
2.进程管理-进程是指计算机中正在运行的程序的实体。
-进程管理包括进程控制、进程同步、进程通信和进程调度。
-进程控制包括创建、撤销、挂起和唤醒进程等操作。
-进程同步是指多个进程之间的调度和协作,常用的同步机制有信号量、互斥量和条件变量。
-进程通信是指进程之间的信息交换,常用的通信方式有管道、共享内存和消息队列。
-进程调度是指根据一定的算法选择就绪队列中的进程来运行。
3.内存管理-内存管理包括内存分配、内存保护和内存回收等操作。
-内存分配是将内存划分给进程使用,常用的分配方式有连续分配、非连续分配和虚拟存储器。
-内存保护是为了保护每个进程的内存空间,防止相互干扰。
-内存回收是回收进程结束后的内存空间,常用的回收方式有垃圾回收算法。
4.文件管理-文件管理是指对文件进行组织、存储和检索的操作。
-文件是存储在存储介质上的命名数据集合。
-文件管理包括文件的创建、打开、关闭、读取和写入等操作。
-文件系统是负责管理文件存储和访问的软件部分,常见的文件系统有FAT、NTFS和EXT等。
5.设备管理-设备管理是对计算机硬件设备的管理和控制。
-设备可以是输入设备、输出设备或存储设备。
-设备管理包括设备驱动程序的开发、设备分配和设备调度等操作。
6.用户界面-用户界面是用户与计算机之间进行交互的界面。
-用户界面可以分为命令行界面和图形用户界面。
-命令行界面通过命令行输入和输出控制计算机的操作。
-图形用户界面通过图形界面提供更加直观和友好的操作方式。
7.操作系统的类型-单用户单任务操作系统:只能同时运行一个用户进程,并且只能执行一个任务。
操作系统重点知识总结
操作系统重点知识总结操作系统》重点知识总结第一章引论1、操作系统定义: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及方便用户使用的程序的集合。
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。
2. 作为计算机资源的管理者3. 实现了对计算机资源的抽象。
3、分时系统原理和特征原理:人机交互、共享主机特征:多路性、独立性、及时性、交互性4、脱机I/O 原理:程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成。
优点:减少了CPU 空闲时间、提高了I/O 速度。
5、操作系统四个基本特征;其中最重要特征是什么?(并发)并发、共享、虚拟、异步第二章进程管理1 、进程定义、进程特征(结构特征、动态性、并发性、独立性和异步性)1. 进程是程序的一次执行。
2. 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。
3. 进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程,他是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
动态性、并发性、独立性、异步性。
2、进程的基本状态、相互转换原因及转换图(三态)就绪、阻塞、执行3、具有挂起状态的进程状态、相互转换原因及其转换图(五态)活动就绪、静止就绪、活动阻塞、静止阻塞、执行4、什么是进程控制块?进程控制块的作用进程控制块是用于描述进程当前情况以及管理进程运行的全部信息。
1. 作为独立运行基本单位的标志。
2. 能实现间断性运行方式。
3. 提供进程管理、调度所需要的信息4. 实现与其他进程同步与通信5、临界资源定义、临界区的定义一次只能为一个进程使用的资源称为临界资源。
每个进程访问临界资源的代码称为临界区。
6、同步机制应遵循的规则空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待7、记录型信号量的定义,信号量值的物理意义,wait 和signal 操作8、AND 型信号量的定义,Swait 和Ssignal 操作9、经典同步算法:①生产者-消费者问题算法;②不会死锁的哲学家就餐问题算法;③读者-写者问题算法10、利用信号量机制实现进程之间的同步算法(前驱关系、类经典同步问题)11、高级进程通信三种类型。
(完整版)计算机操作系统复习知识点汇总
《计算机操作系统》复习大纲第一章绪论1.掌握操作系统的基本概念、主要功能、基本特征、主要类型;2.理解分时、实时系统的原理;第二章进程管理1.掌握进程与程序的区别和关系;2.掌握进程的基本状态及其变化;3.掌握进程控制块的作用;4.掌握进程的同步与互斥;5.掌握多道程序设计概念;6.掌握临界资源、临界区;7.掌握信号量,PV操作的动作,8.掌握进程间简单同步与互斥的实现。
第三章处理机调度1.掌握作业调度和进程调度的功能;2.掌握简单的调度算法:先来先服务法、时间片轮转法、优先级法;3.掌握评价调度算法的指标:吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均带权周转时间;4.掌握死锁;产生死锁的必要条件;死锁预防的基本思想和可行的解决办法;5.掌握进程的安全序列,死锁与安全序列的关系;第四章存储器管理1.掌握用户程序的主要处理阶段;2.掌握存储器管理的功能;有关地址、重定位、虚拟存储器、分页、分段等概念;3.掌握分页存储管理技术的实现思想;4.掌握分段存储管理技术的实现思想;5.掌握页面置换算法。
第五章设备管理1.掌握设备管理功能;2.掌握常用设备分配技术;3.掌握使用缓冲技术的目的;第六章文件管理1.掌握文件、文件系统的概念、文件的逻辑组织和物理组织的概念;2.掌握目录和目录结构;路径名和文件链接;3.掌握文件的存取控制;对文件和目录的主要操作第七章操作系统接口1.掌握操作系统接口的种类;2.掌握系统调用的概念、类型和实施过程。
计算机操作系统复习知识点汇总第一章1、操作系统的定义、目标、作用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。
设计现代OS的主要目标是:方便性,有效性,可扩充性和开放性.OS的作用可表现为:a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;(一般用户的观点)b. OS作为计算机系统资源的管理者;(资源管理的观点)c. OS实现了对计算机资源的抽象.2、脱机输入输出方式和SPOOLing系统(假脱机或联机输入输出方式)的联系和区别脱机输入输出技术(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU的高速性和I/O 设备低速性间的矛盾而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间,提高了I/O速度.由于程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成的,或者说,它们是在脱离主机的情况下进行的,故称为脱机输入输出方式;反之,在主机的直接控制下进行输入输出的方式称为联机(SPOOLing)输入输出方式假脱机输入输出技术也提高了I/O的速度,同时还将独占设备改造为共享设备,实现了虚拟设备功能。
电脑操作系统基础知识大全
电脑操作系统基础知识大全电脑操作系统是指一种软件,它管理着计算机硬件和软件资源,并提供程序运行的环境。
作为计算机的核心组件,了解电脑操作系统的基础知识对于提高计算机使用效率和解决常见问题至关重要。
本文将全面阐述电脑操作系统的基础知识,帮助读者更好地理解和应用。
一、操作系统的定义和作用操作系统(Operating System)是一种软件,它主要负责管理计算机的硬件和软件资源,为用户和应用程序提供一个稳定、高效的工作环境。
操作系统的核心功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理和用户界面等。
二、操作系统的分类1. 单任务操作系统单任务操作系统一次只能执行一个任务,例如早期的DOS系统。
这种操作系统的优点是简洁高效,但缺点是功能有限。
2. 多任务操作系统多任务操作系统可以同时执行多个任务,例如现代的Windows、Mac OS和Linux系统。
多任务操作系统的优点是可以提高计算机的利用率,但也需要更高的硬件配置。
3. 分时操作系统分时操作系统允许多个用户通过终端或远程登录方式共享计算机系统的资源,例如Linux服务器系统。
分时操作系统的优点是提高资源利用率,但需要良好的网络和服务器配置。
三、操作系统的主要功能1. 进程管理进程是指操作系统中正在运行的程序。
操作系统负责控制进程的创建、调度和终止,保证进程的有序执行。
2. 内存管理内存管理是操作系统的一个重要功能,它负责分配和回收计算机内存资源,保证应用程序可以正常运行。
3. 文件系统管理文件系统管理是操作系统负责管理存储在硬盘上的文件和目录,包括文件的存取、共享和保护等功能。
4. 设备管理设备管理是指操作系统对计算机硬件设备的管理和控制,包括设备的驱动程序管理、输入输出控制等功能。
5. 用户界面用户界面是操作系统与用户之间的交互界面,包括命令行界面和图形界面。
用户可以通过用户界面来操作计算机系统。
四、常见的操作系统1. Windows操作系统Windows操作系统是微软公司开发的一个图形界面操作系统,被广泛应用于个人电脑和企业计算机。
操作系统基础知识汇总-超详细
操作系统基础知识汇总-超详细操作系统(Operating System)是一种管理电脑硬件与软件资源的程序集合,它是计算机系统中最基本的系统软件,也是用户和计算机硬件之间的接口。
本文将概述操作系统的基础知识。
操作系统的功能操作系统有三个基本功能:处理器管理、存储器管理和设备管理。
具体包括:- 处理器管理:负责进程与线程的调度,确保CPU的有效利用;- 存储器管理:负责内存的管理,包括内存分配、释放和虚拟内存;- 设备管理:负责与各种输入/输出设备的交互,包括磁盘、键盘、鼠标等。
操作系统的类型操作系统通常分为以下五种类型:- 批处理操作系统:按顺序执行一批程序,无法交互;- 分时操作系统:多个用户同时使用同一个计算机,通过时间片轮转进行切换;- 实时操作系统:对实时性要求较高,能够即时响应;- 服务器操作系统:运行在服务器上,能够管理多个用户和计算机;- 嵌入式操作系统:运行在嵌入式系统上,如手机、路由器等。
操作系统的结构操作系统通常分为两种结构:单体结构和客户机/服务器结构。
单体结构是将所有功能集中在一个程序内,而客户机/服务器结构则将操作系统划分为客户端和服务器端,客户端提供用户接口,而服务器端进行资源管理。
操作系统的组成元素操作系统包括两个组成元素:内核和系统调用。
内核是操作系统的核心,管理计算机的硬件和软件资源;系统调用是用户与操作系统之间的接口,允许用户通过应用程序访问系统资源。
操作系统的启动过程操作系统的启动包括以下五个阶段:1. 加载BIOS;2. 自检过程;3. 加载操作系统启动程序;4. 操作系统启动;5. 登录操作系统。
操作系统的常用命令- dir:显示当前目录下的文件和子目录;- cd:切换目录;- md:创建一个新的目录;- rd:删除一个目录;- copy:复制文件;- del:删除文件;- type:显示文本文件的内容。
总结本文简要介绍了操作系统的基础知识,包括功能、类型、结构、组成元素、启动过程和常用命令。
操作系统知识点总结
第一章 操作系统概论• 什么是操作系统• 操作系统的功能和主要特征 • 操作系统的结构 • 操作系统的分类 • 多道程序设计的概念 什么是操作系统?操作系统是人与计算机之间的接口操作系统是软件与硬件的接口 操作系统可以:屏蔽细节、统一管理硬件、防止违法操作,使计算机的使用更加方便、简单、高效…⏹ 操作系统是管理硬件的软件… “目录”管理的是什么硬件?⏹ 操作系统是管理文件和其它软件的软件… 用户发出命令谁来执行?⏹ 操作系统是解释执行用户命令的控制软件… 操作系统是管理软件和控制软件 操作系统管理什么?控制什么? ⏹ 管理所有硬件资源冯 诺依曼认为,计算机由五大部件组成:输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器 OS 需要管理CPU(运算器、控制器) 进程管理 OS 需要管理memory(内存) 内存管理 OS 需要管理disk(外存)文件系统OS 需要管理I/O(输入/输出设备)I/O 系统 监控用户对计算机的使用eg.用户按下ctrl+c 时,该用户的当前任务将被kill; 用户写一个文件时,OS 需检查是否有权限 操作系统提供接口向用户和应用软件提供使用接口eg.用户输入ls 时,OS 需要将当前目录下的文件列出; 应用程序调用new()时,OS 需要分配内存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,它是这样一些程序模块的集合——它们管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源,合理的组织计算机的工作流程,以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便的工作环境,从而在计算机与用户之间起到接口作用。
操作系统的功能和主要特征 操作系统做什么?⌝ 用户告诉操作系统执行hello 程序 用户界面 ⌝ 操作系统找到该程序,检查其类型 用户界面 ⌝ 文件系统找到存储该程序的磁盘块 文件管理、设备管理 ⌝ 操作系统将该程序从磁盘上装入内存,父进程创建一个新的子进程,执行hello 程序 存储管理、处理机管理 ⌝ 操作系统检查字符串的位置是否正确 ⌝ 操作系统找到字符串被送往的设备 设备管理 ⌝ 你在屏幕上看到hello world操作系统的功能处理机管理 存储管理 文件管理 设备管理用户界面操作系统的结构进程管理、内存管理、文件系统、IO 系统这四个部分就能使操作系统运转起来四个基本部分的组合方式…“微内核”式操作系统结构压缩内核: 将文件系统、设备驱动等部分从操作系统中移出…怎么调用这些功能? 将文件读写变成服务(C/S),内核提供通信关键词?管理控制 接口资源 流程人机“虚拟机”式操作系统结构⏹ 使用硬件最复杂的地方就是多个任务(程序)共同使用,从而互相影响 如果让一个程序独占整个机器,复杂度大幅降低 VM/370采用虚拟机结构 一台虚拟机器操作系统的结构整体或模块结构或强内核分层结构或虚拟机客户/服务器模型或微内核结构“操作系统做什么”是动态变化的⏹ 操作系统的任务会随环境而变化如实时操作系统—任务响应需满足一定的时限要求 某些场合要求很严格的时限,如导弹控制 某些场合要求不能太久,如键盘响应 某些场合没有时限要求,如屏保⏹ 操作系统的任务会随时间而变化Moore 定律表明: 设备体积迅速变小、能力迅速增强 出现了嵌入式设备和嵌入式操作系统各部分的设计和实现也多种多样硬件在发展、应用在扩展,实现技术也得跟上 早期的计算机非常昂贵…(1948-1970) 计算机使用原则: 尽量让计算机满载 此时操作系统的典型特征: 批处理(Batch system)各部分设计都以执行作业的数量的最大化为目标:如内存管理应尽量简单CPU 尽量忙才能尽可能多的完成作业 但操作I/O 设备时CPU 会等待很长时间(如读作业)处理办法: 等待I/O 设备时CPU 去执行别的作业前提是内存中有多个作业: 多道程序 Multics: 1963年开始开发,1969使用多个程序“同时执行”需要进程调度、内存管理、磁盘存储等多个部分的配合(操作系统大幅改变) 批处理操作系统使用在现在的大型机上调度硬件不断发展,越来越便宜Array⏹1970-1985,$1000能买一个便宜的终端用户可以坐在终端设备前思考问题了此时计算机能响应用户,典型特征: 交互(Interactive)怎么才能做到及时响应? 分时系统将时间分成时间片。
操作系统知识点整理
操作系统知识点整理操作系统是计算机科学的一个重要领域,是计算机硬件与应用软件之间的桥梁,负责管理和协调计算机的各项资源以提供高效稳定的运行环境。
本文将就操作系统的知识点进行整理,主要包括操作系统的定义、功能、类型、进程管理、内存管理、文件系统以及常见的操作系统。
一、操作系统的定义与功能:1.定义:操作系统是指控制和管理计算机硬件和软件资源,为用户和应用程序提供运行环境的系统软件。
2.功能:-进程管理:负责创建、调度和终止进程,并提供进程间通信和同步机制。
-内存管理:分配、回收和保护内存资源,实现虚拟内存和分页机制。
-文件系统:管理计算机中的文件和目录,提供文件的存取操作。
-输入输出管理:管理输入输出设备的使用,提供输入输出接口。
-设备管理:分配和控制计算机的硬件设备资源。
-用户接口:提供用户与计算机系统进行交互的方式,如命令行界面和图形用户界面。
二、操作系统的类型:1.批处理操作系统:按批次完成作业,无需用户干预,如IBM的OS/360。
2.分时操作系统:多个用户共享一台计算机,通过时间片轮转的方式进行任务切换,如UNIX。
3.实时操作系统:对任务响应时间要求较高的系统,可分为硬实时和软实时系统,如嵌入式系统。
4. 网络操作系统:基于网络的分布式操作系统,如Linux、Windows Server。
三、进程管理:1.进程:程序在系统中的一次执行过程,包括代码、数据和执行状态。
2.进程控制块(PCB):记录和管理进程状态信息的数据结构。
3.进程调度算法:决定哪些进程应该获得系统资源以及运行的顺序,如先来先服务、短作业优先、优先级调度等。
4.进程同步:确保多个进程之间的顺序执行和互斥操作,如信号量、互斥量、条件变量等。
5.进程通信:进程之间通过共享内存、消息传递等方式进行数据交换和通信。
四、内存管理:1.物理内存管理:将物理内存划分为固定大小的页框,将进程的地址空间划分为页面,并进行页面分配和映射。
操作系统知识点总结归纳整理
第1章计算机系统概述1.1 操作系统的基本概念操作系统:操作系统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的分配,以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的程序集合。
并发:是指两个多多个事件在同一时间间隔内发生,引入进程的目的是使程序能并发执行。
注意:同一时间间隔(并发)和同一时刻(并行)的区别。
微观上这些程序还是分时交替执行。
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,可分为互斥共享方式、同时访问方式。
#并发和共享是操作系统两个最基本的特征。
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,如虚拟处理器、虚拟内存、虚拟外部设备。
异步:在多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,进程的执行不是一贯到底,而是走走停停,以不可预知的速度向前推进。
操作系统作为计算机系统资源的管理者:处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口:1)命令接口:联机命令接口又称交互式命令接口,适用于分时或实时系统的接口,由一组键盘操作命令组成;脱机命令接口又称批处理命令接口,即适用于批处理系统,由一组作业控制命令组成。
2)程序接口:由一组系统调用命令(简称系统调用,也称广义指令)组成操作系统用作扩充机器1.2 操作系统的发展与分类1手工操作阶段(此阶段无操作系统)2批处理阶段(操作系统开始出现):1)单道批处理系统:自动性、顺序性、单道性2)多道批处理系统:多道、宏观上并行、微观上串行3分时操作系统:同时性、交互性、独立性、及时性4实时操作系统:及时性、可靠性5网络操作系统:网络中各种资源的共享以及各台计算机之间的通信6分布式计算机系统:分布性、并行性。
分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于分布式操作系统中,若干台计算机相互协同完成同一任务。
7个人计算机操作系统1.3 操作系统的运行环境操作系统内核包括:时钟管理、中断机制、原语、系统控制的数据结构及处理中断,也称外中断,指来自CPU执行指令以外的事件的发生异常,也称内中断、例外或陷入,指源自CPU执行指令内部的事件如果程序的运行由用户态转到核心态,会用到访管指令,访管指令是在用户态使用的,所以它不可能是特权指令。
操作系统知识点总结(原稿)
操作系统知识点总结(原稿) 操作系统知识点总结1. 操作系统概述1.1 定义与作用1.2 常见操作系统的分类1.3 操作系统的发展历程2. 进程管理2.1 进程的定义2.2 进程状态及转换2.3 进程调度算法2.4 进程同步与互斥2.5 进程通信方式3. 内存管理3.1 内存的分段与分页3.2 虚拟内存与页面置换算法3.3 内存碎片整理与分配算法3.4 页面置换策略3.5 内存保护与地址转换4. 文件系统4.1 文件系统的组成4.2 文件的逻辑结构与物理结构 4.3 文件操作与共享4.4 目录管理与文件的打开访问4.5 文件存储原理与文件的备份5. 输入输出管理5.1 I/O设备的分类5.2 缓冲区管理与设备驱动程序 5.3 I/O控制方式与I/O操作指令 5.4 磁盘调度算法5.5 文件系统缓存管理6. 网络与分布式操作系统6.1 网络操作系统的特点与功能 6.2 网络操作系统的体系结构6.3 分布式操作系统的通信与同步6.4 分布式文件系统与进程迁移6.5 虚拟化技术与云操作系统7. 安全与保护7.1 计算机系统的安全威胁7.2 计算机系统的安全防护措施7.3 访问控制与身份认证7.4 安全协议与加密算法7.5 操作系统安全的最佳实践附件:- 附件1:操作系统调度算法实现代码示例- 附件2:操作系统内存管理实验报告范例- 附件3:操作系统文件系统设计法律名词及注释:- 著作权:指对某一独创性的文学、艺术或科学作品所享有的权利。
- 版权法:一种知识产权法律体系,主要用于保护著作权人的经济利益和精神利益。
- 公开许可:通过特定的许可证向公众授权某项内容的使用、复制、修改、分发等行为。
操作系统考点整理【精华】
课本考点整理第一章操作系统引论★OS概念: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。
★OS目标:1有效性;2方便性;3可扩充性;4开放性。
★OS作用:1 作为用户与计算机硬件系统之间的接口;2 作为计算机系统资源的管理者;3 实现了对计算机资源的抽象。
★OS特征:并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征;最基本的特征是并发性。
★OS功能:1 处理机管理:进程控制(进程创建、撤销进程、状态转换),进程同步(对多进程协调,进程互斥、进程同步),进程通信,调度(作业调度、进程调度)2 存储器管理:内存分配(内存分配数据结构、内存分配功能、内存回收),地址映射(物理地址、逻辑地址),内存保护,内存扩充(请求调入功能、置换功能);3 设备管理:缓冲区管理,设备分配,设备驱动,设备无关性;4 文件管理:文件存储空间的管理,目录管理,文件的读写管理和保护★ OS与用户之间的接口:程序接口,用户接口(联机接口,脱机接口,图形接口)★无操作系统的计算机系统1.人工操作方式(1) 用户独占全机。
(2) CPU等待人工操作。
2.机输入/输出方式--为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾。
优点:(1) 减少了CPU的空闲时间。
(2) 提高了I/O速度。
★单道批处理系统的特征:自动性、顺序性、单道性。
★多道批处理系统:特征:调度性、无序性、多道性。
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。
★分时系统概念: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,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
特点:多路性、独立性。
及时性、交互性。
★实时系统概念:是计算机系统可以立即对用户程序要求或者外部信号作出反应的系统,它可以分为硬实时系统和软实时系统。
多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。
第二章进程管理★进程的概念:是可并发执行的具有一定功能的程序段,在给定数据机上的一次执行过程。
操作系统知识点
操作系统书本知识点第一章操作系统引论主要内容❖操作系统的目标、作用和模型❖操作系统的发展过程❖操作系统的基本特征❖OS(Operating Systems)的主要功能❖OS的结构设计本章要点❖计算机系统结构:了解操作系统的地位❖什么是操作系统:3种基本观点❖现代操作系统的功能、特性、类型❖基本概念:批处理、多道程序、作业、进程、任务、虚拟技术、并发性、异步性操作系统的作用(1)❖作为用户与计算机硬件系统之间的接口❖作为计算机系统资源的管理者❖处理机管理:分配和控制处理机❖存储器管理:分配及回收内存❖I/O(Input/Output)设备管理:I/O分配与操作❖文件管理:文件存取、共享和保护监视这些资源实施某种资源分配策略分配这种资源回收这种资源❖OS实现了对计算机资源的抽象操作系统的发展过程1.2.1无操作系统时的计算机系统❖人工操作方式٭如纸带输入机。
٭特点是用户独占全机及CPU等待人工操作。
❖脱机I/O方式(图1.3)٭引入I/O机的概念,解决前者的缺点。
٭特点是减少了CPU的空闲时间且提高I/O速度。
单道批处理系统❖处理过程(图1.4)٭概念:系统对作业的处理都是成批进行的、且内存中始终只保持一道作业,称为单道批处理系统(simple batch system)。
٭批处理系统的引入是为了提高系统资源的利用率和吞吐量٭概念:运行控制权❖特征٭自动性、顺序性、单道性多道批处理系统(1)❖优点٭资源利用率高٭系统吞吐量大٭平均周转时间长٭无交互能力❖缺点٭平均周转时间长、无交互能力分时系统❖分时系统的产生٭概念:指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户共享主机中的资源,各个用户都可通过自己的终端以交互方式使用计算机。
❖分时系统在实现中的关键问题٭及时接收:多终端卡、输入缓冲区٭及时处理:交互作业应在内存、响应时间应短❖分时系统的特征٭多路性٭独立性٭及时性٭交互性٭可靠性❖类型▪实时控制▪实时信息处理实时系统(2)❖实时任务类型٭按任务执行是否呈现周期性来划分▪周期性的(联系周期);▪非周期性的(联系开始或完成截止时间)٭根据对截止时间的要求来划分▪硬实时任务▪软实时任务❖实时、分时的比较٭多路性:相同٭独立性:相同٭及时性:实时系统要求更高٭交互性:分时系统交互性更强٭可靠性:实时系统要求更高思考试在交互性、及时性和可靠性方面,将分时系统和实时系统进行比较。
操作系统知识点总结(正式版)
操作系统知识点总结(正式版)1. 操作系统概述- 定义:操作系统是一种软件,通过管理和控制计算机硬件与软件资源,提供上层应用程序与计算机硬件的接口,协调计算机资源的使用,实现对计算机系统的有效管理。
- 功能:提供用户与计算机之间的交互界面,管理进程和线程,调度资源,提供文件系统和存储管理,实现设备驱动和输入输出控制等功能。
2. 操作系统的组成- 内核:操作系统的核心部分,实现最基本的功能,如进程管理、内存管理和文件系统等。
- 进程管理:负责管理和调度进程,保证进程的正确执行。
- 内存管理:负责管理计算机的内存资源,包括内存分配和回收。
- 文件系统:提供对文件和目录的管理,实现文件的读写和存储。
- 输入输出系统:负责与外部设备进行交互,实现输入和输出的控制。
- 用户接口:提供用户与计算机之间的交互界面,如命令行界面和图形界面等。
3. 操作系统的常见类型- 批处理操作系统:按照一批作业的顺序进行处理,无需用户干预。
- 分时操作系统:多个用户通过终端同时使用计算机资源。
- 实时操作系统:对时间要求严格,需要快速响应和处理外部事件。
- 网络操作系统:用于管理和控制网络中的计算机资源。
- 分布式操作系统:将多台计算机连接成一个整体,共同完成一项任务。
4. 操作系统的关键概念- 进程和线程:程序的执行实例,进程是资源分配的基本单位,线程是进程的执行单位。
- 内存管理:操作系统负责分配和回收内存资源,保证进程的正常执行。
- 文件系统:操作系统提供对文件和目录的管理,实现数据的读写和存储。
- 调度算法:操作系统通过调度算法决定哪些进程被执行,实现资源的合理利用。
- 设备驱动:操作系统提供设备驱动程序,实现对硬件设备的控制和管理。
5. 操作系统的发展趋势- 多核处理器的支持:随着计算机硬件的发展,多核处理器的应用越来越普遍,操作系统需要支持多核环境下的并行计算和资源调度。
- 虚拟化技术的应用:虚拟化技术可以将一台物理计算机虚拟为多个逻辑计算机,提高计算机资源的利用率,操作系统需要支持虚拟化环境的管理。
(完整版)操作系统知识点
第一章操作系统引论操作系统功能:1.资源管理:协调、管理计算机的软、硬件资源,提高其利用率。
2.用户角度:为用户供应使用计算机的环境和效劳。
操作系统特色: 1.并发性:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
2.共享性:资源可供内存中多个并发执行的进度(线程 )共同使用3.虚假性:是指经过某种技术把一个物理实体变为假设干个逻辑上的对应物在操作系统中,虚假的实现主若是经过分时使用的方法。
4.异步性:进度是以人们不能预知的速度向前推进,此即进度的异步性客户 / 效劳器模式的优点:1.提高了系统的灵便性和可扩大性2.提高了 OS的可靠性3.可运行于分布式系统中微内核的根本功能:进度管理、进度间通信、储藏器管理、初级I/O功能。
第二章进度程序和进度差异:程序是静止的,进度是动向的,进度包括程序和程序办理的对象程序次序执行:次序性,封闭性,可再现性程序并发执行:中断性,无封闭性,可再现性进度: 1.进度是可并发执行的程序的一次执行过程;2.是系统进行资源分配和调换的一个独立的根本单位和实体;3.是一个动向的看法。
进度的特色: 1.动向性:进度是程序的一次执行过程拥有生命期;它能够由系统创立并独立地执行,直至完成而被撤消2.并发性;3.独立性;4.异步性;进度的根本状态:1.执行状态;2.就绪状态;3.拥塞状态;进度控制块 PCB:记录和描述进度的动向特色,描述进度的执行情况和状态变化。
是进度存在的唯一表记。
进度运行状态: 1.系统态〔核心态,管态〕拥有较高的接见权,可接见核心模块。
2.用户态〔目态〕限制接见权进度间的拘束关系:1.互斥关系进度之间由于竞争使用共享资源而产生的相互拘束的关系。
这种因共享资源而产生的限制关系称为进度的互斥。
—间接相互制约关系2.同步关系并发履行进度之间经过在执行时序上的某种限制而到达相互合作的这种拘束关系称为进度的同步—直接相互限制关系临界资源:凡是以互斥方式使用的共享资源都称为临界资源。
(完整版)操作系统知识点总结(原稿)
(完整版)操作系统知识点总结(原稿)第一章绪论1.操作系统的基本功能答:操作系统的职能是管理和控制计算机系统中的所有硬、软件资源,合理地组织计算机工作流程,并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统的基本功能包括:处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。
2.研究操作系统的几种不同观点答:(1)作为计算机系统资源的管理者:①处理机管理:分配和控制处理机;②存储器管理:分配及回收内存;③I/O设备管理:I/O 分配与操作;④文件管理:文件存取、共享和保护。
(2)作为扩充机器:①把覆盖了软件的机器称为扩充机或虚拟机;②分层扩充的特点。
第二章操作系统用户界面1.操作系统为用户提供哪两种接口答:操作系统为用户提供两个接口,一个是系统为用户提供的各种命令接口,用户利用这些操作命令来组织和控制作业的执行或管理计算机系统。
另一个接口是系统调用,编程人员使用系统调用来请求操作系统提供服务,例如申请和释放外设等类资源、控制程序的执行速度等。
2.什么是系统调用答:系统调用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,调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。
因此,系统调用像一个黑箱子那样,对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能。
3.系统调用与库函数的区别答:(1)函数库提供的函数通常不需要操作系统的服务,函数在用户空间内执行,除非函数涉及到I/O操作。
系统调用是要求操作系统为用户提供进程,提供某种服务,通常是涉及系统的硬件资源和一些敏感的软件资源等。
(2)函数库调用是语言或应用程序的一部分,而系统调用是操作系统的一部分。
系统调用时在操作系统内核发现一个“trap”或中断后进行的(其中系统调用是软中断)。
(3)库函数是在系统调用上的一层包装,运行在用户态。
第三章进程管理1.进程控制块包含哪些信息答:(1)描述信息:①进程名或进程标识名;②用户名或用户标识名;③家庭关系。
操作系统知识点总结
操作系统知识点总结操作系统知识点总结一、操作系统基础知识1.1 什么是操作系统操作系统是一种软件,它管理和控制计算机硬件资源以及提供各种服务和功能,为用户和应用程序提供一个方便的接口。
1.2 操作系统的功能- 进程管理:负责创建、调度和终止进程,以及处理多个进程之间的通信和同步。
- 内存管理:管理计算机的内存资源,包括内存的分配和回收。
- 文件系统:管理磁盘上的文件和目录,并提供文件的读写等操作。
- 设备管理:管理计算机的输入输出设备,如磁盘、打印机等。
- 用户界面:提供用户与计算机交互的接口,如命令行界面和图形界面等。
二、进程管理2.1 进程的概念进程是程序在计算机上的一次执行过程,它包括代码、数据和执行状态等信息。
2.2 进程的调度- 非抢占式调度:进程运行直到自己主动让出CPU,例如时间片轮转调度算法。
- 抢占式调度:操作系统可以主动中断进程,例如优先级调度算法和实时调度算法。
2.3 进程间通信进程间通信(IPC)是不同进程之间交换数据和信息的机制,常用的IPC方式包括管道、消息队列和共享内存等。
三、内存管理3.1 内存的分段- 代码段:存放程序的指令代码。
- 数据段:存放程序的全局变量和静态变量。
- 堆栈段:存放程序的局部变量和函数调用信息。
3.2 虚拟内存虚拟内存是一种能够扩展计算机的物理内存的技术,它将磁盘空间作为辅助存储器,允许将物理内存和磁盘之间进行数据交换。
四、文件系统4.1 文件系统的基本概念文件系统是管理磁盘上文件和目录的机制,它包括文件的组织结构、文件的存储和文件的访问控制等。
4.2 文件的组织- 单级文件组织:所有文件都存放在同一个文件夹中。
- 多级文件组织:文件按照层次结构进行组织,可以使用目录和子目录进行分类管理。
4.3 文件的访问控制文件访问控制用于限制用户对文件的访问权限,常见的文件访问控制方式包括用户权限和文件权限。
五、设备管理5.1 设备的分类设备可以按照其功能和使用方式进行分类,常见的设备分类包括输入设备、输出设备和存储设备等。
操作系统知识点复习全
1.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。
2.理解操作系统的主要特性:并发性、共享性、异步性、虚拟技术。
3. 操作系统的主要功能就是存储器管理,处理机管理,设备管理,文件管理和用户接口管理。
4.操作系统的基本类型:多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、(个人机操作系统)、网络操作系统、分布式操作系统。
UNIX系统是著名的分时系统。
5.用户与操作系统之间的接口:系统调用和操作命令。
6.现代操作系统为用户提供的三种使用界面:命令界面、图形界面和系统调用界面。
7. 批处理具有成批处理的特征;分时具有交互特征;实时系统具有实时特征。
8.所谓中断是指CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应:CPU暂停正在执行的程序,保留现场后自动地转去执行相应的处理程序,处理完该事件后再返回断点继续执行被“打断”的程序。
9. 中断处理的一般过程分为以下阶段:保存现场,分析原因,处理中断,返回断点。
10.作业调度的主要功能是:①记录系统中各个作业的情况;②按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业;③为选中的作业分配内存和外设等资源;④为选中的作业建立相应的进程;⑤作业结束后进行善后处理工作。
11.进程调度的主要功能是:①保存当前运行进程的现场;②从就绪队列中挑选一个合适进程;③为选中的进程恢复现场。
12. 虚拟存储器的基本特征是:①虚拟扩充,即不是物理上而是逻辑上扩充了内存容量;②部分装入,即每个作业不是全部一次性地装入内存,而是只装入一部分;③离散分配,即不必占用连续的内存空间,而是“见缝插针”;④多次对换,即所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量的限制。
13.进程的基本状态有:运行态、就绪态、阻塞态。
14.在存储器管理中,页面是信息的物理单位,分段是信息的逻辑单位。
操作系统知识点整理(完整版)
第一章操作系统概述1)一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成2)计算机软件是指程序和与程序相关的文档的集合3)按功能可把软件分为“系统软件”和“应用软件”两部分系统软件:操作系统语言处理程序,数据库管理系统应用软件:各种管理软件,用于工程计算的软件包,辅助设计软件4)通常把未配置任何软件的计算机称为“裸机”5)操作系统可以被看作是计算机系统的核心,统管整个系统资源,制定各种资源的分配策略,调度系统中运行的用户程序,协调它们对资源的需求,从而使整个系统在高效、有序的环境里工作。
6)发展的动力:(1)提高计算机资源的利用率的需要(2)方便用户使用计算机的需要(3)硬件技术不断发展的需要(4)计算机体系结构发展的需要7)操作系统是在“裸机”上加载的第一层软件,是对计算机硬件系统功能的首次扩充8)操作系统的定义:操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,以及方便用户使用计算机的一个大型程序9)操作系统的功能:处理机管理:进程控制,进程同步,进程通信、调度、实施CPU分配存储器管理:内存分配,内存保护,地址映射,内存扩充设备管理:缓冲管理,设备分配,设备管理文件管理:存储空间管理,目录管理,读写管理和保护与用户有关的接口:用户接口,程序接口,人机交互10)操作系统另一种定义: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的集合操作系统的种类:1)单道批处理系统特点:单路性、独占性、自动性、封闭性、顺序性缺点:系统的资源得不到充分的利用2)多道批处理系统特点:多路性、共享性、自动型、封闭性、无序性、调度性好处:✓提高CPU的利用率✓提高内存和I/O设备的利用率✓增加系统吞吐量缺点:平均周转时间长,无交互能力3)分时系统分时系统是指在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端,由此所组成的系统,该系统允许多个用户同时通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
操作系统 知识点总结
操作系统知识点总结1. 操作系统概述操作系统是计算机系统的核心组成部分,它是管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
操作系统提供了用户与计算机硬件之间的接口,实现了对计算机资源的合理分配、调度和控制,使得计算机能够高效地运行各种应用程序。
操作系统扮演着计算机系统的“管家”角色,它负责管理和协调系统中的各种资源,为用户提供方便、高效的计算环境。
2. 操作系统结构操作系统通常由内核和系统调用接口组成。
内核是操作系统的核心部分,负责管理系统资源和控制程序的执行。
系统调用接口是用户程序与内核之间的接口,它提供了一组系统调用的接口函数,使得用户程序可以请求内核提供的服务。
操作系统的结构可以分为单体结构、层次结构、微内核结构和客户机-服务器结构等。
不同的结构对操作系统的性能、可扩展性和维护性都有不同的影响。
3. 进程管理进程是程序在执行过程中创建的实体,它包含了程序的代码、数据和执行环境。
进程是操作系统中最基本的资源管理单元,操作系统通过进程管理对系统资源进行分配、调度和保护。
进程管理的主要功能包括进程的创建、终止和调度、进程通信和同步、以及进程的死锁处理等。
进程管理的主要目标是实现系统资源的高效利用和对进程的良好管理。
4. 内存管理内存管理是操作系统管理计算机内存资源的过程,它负责分配、保护和回收内存空间。
内存管理的主要功能包括内存的分配和回收、内存的保护和共享,以及虚拟内存的管理。
虚拟内存是一种将磁盘空间作为扩展内存使用的技术,它可以将物理内存和磁盘空间结合起来,为程序提供了一个较大的地址空间。
内存管理对计算机系统的性能和稳定性具有重要的影响。
5. 文件系统文件系统是操作系统中管理文件和目录的机制,它负责对文件进行存储和组织,并提供了对文件的访问和管理接口。
文件系统的设计要考虑文件的组织方式、文件的命名和访问方式、以及对文件进行保护和共享等。
文件系统的目标是提供对文件的高效访问和管理,并为用户和应用程序提供一个方便的文件管理环境。
(完整版)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。
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第一章操作系统概述1)一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成2)计算机软件是指程序和与程序相关的文档的集合3)按功能可把软件分为“系统软件”和“应用软件”两部分系统软件:操作系统语言处理程序,数据库管理系统应用软件:各种管理软件,用于工程计算的软件包,辅助设计软件4)通常把未配置任何软件的计算机称为“裸机”5)操作系统可以被看作是计算机系统的核心,统管整个系统资源,制定各种资源的分配策略,调度系统中运行的用户程序,协调它们对资源的需求,从而使整个系统在高效、有序的环境里工作。
6)发展的动力:(1)提高计算机资源的利用率的需要(2)方便用户使用计算机的需要(3)硬件技术不断发展的需要(4)计算机体系结构发展的需要7)操作系统是在“裸机”上加载的第一层软件,是对计算机硬件系统功能的首次扩充8)操作系统的定义:操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,以及方便用户使用计算机的一个大型程序9)操作系统的功能:处理机管理:进程控制,进程同步,进程通信、调度、实施CPU分配存储器管理:内存分配,内存保护,地址映射,内存扩充设备管理:缓冲管理,设备分配,设备管理文件管理:存储空间管理,目录管理,读写管理和保护与用户有关的接口:用户接口,程序接口,人机交互10)操作系统另一种定义: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的集合操作系统的种类:1)单道批处理系统特点:单路性、独占性、自动性、封闭性、顺序性缺点:系统的资源得不到充分的利用2)多道批处理系统特点:多路性、共享性、自动型、封闭性、无序性、调度性好处:提高CPU的利用率提高内存和I/O设备的利用率增加系统吞吐量缺点:平均周转时间长,无交互能力3)分时系统分时系统是指在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端,由此所组成的系统,该系统允许多个用户同时通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
采用了“时间片轮转”的处理机调度策略4)实时系统实时系统是指系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行第二章处理机管理1)进程是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,它是由一组机器指令,数据和堆栈等组成的,是一个能独立运行的活动实体,多个进程可以并发执行和交换信息2)程序是一个在时间上严格有序的指令集合3)在单道程序设计下,系统具有的特点a.资源的独占性b.执行的顺序性c.结果的再现性在多道程序设计环境下,系统具有:a.执行的并发性b.相互的制约性c.状态的多变性(不可再现性)5)并发、并行、串行a.从宏观上看是并行,同时在内存的多个程序都在执行着,互不影响b.从微观上看是串行,由于CPU在任何时刻只能执行一个程序,因此这些程序轮流占用CPU,交替执行着c.我们把“逻辑上相互独立的程序,在执行时间上相互重叠,一个程序的执行还没有结束,另一个程序的执行已经开始”的这种特性称为程序执行的并发性6)对进程的描述a.进程是程序的一次执行过程b.进程的运行活动是建立在某个数据集合上的c.进程是在获得资源的基础上从事自己的运行活动7)进程的特征结构特征、动态性、并发性、独立性、异步性进程是一个动态的概念不同进程可以执行同一个程序每一个进程都有自己的生命周期进程之间具有并发性,进程间会相互制约8)程序和进程的区别a.程序是指令的有序集合,是静态的,进程是程序在处理机上的一次执行过程,是动态的。
程序的存在时永久的,而进程是有生命周期的,它因创建而产生,因调度而运行,因撤销而消亡b.进程是程序的一次执行过程,程序是进程赖以存在的基础c.进程具有并发性,而程序并发执行会失去可再现性d.进程是系统分配和调度的独立单位,进程由程序、数据集合和进程控制块组成9)系统进程的使用级别高于用户进程10)进程的状态创建、就绪、运行、阻塞a.一个进程从运行状态变为就绪状态,一定会引起另一个进程从就绪变为运行b.一个进程从运行状态变为阻塞状态,一定会引起另一个进程从运行状态变为就绪状态;这种因果变迁绝对不可能发生,因为一个CPU不可能真正同时运行两个进程c.一个进程从阻塞状态变为就绪状态,不一定会引起另一个进程从就绪状态变为运行状态11)进程的三个组成部分:程序、数据集合、进程控制块(PCB)12)进程控制块是进程存在的唯一标示a.作用:通过PCB,是原来不能独立运行的程序,成为一个可以独立运行的基本单位,一个能够并发执行的进程b.其中的信息:进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息13)操作系统中把做出“决定把CPU分配给谁用”的程序称为“进程调度程序”14)常用的进程调度算法:a.先来先服务调度算法b.时间片轮转调度算法:为就绪队列中的每一个进程分配一个称为“时间片”的时间段,它是允许该进程占用CPU的最长时间长度c.优先数调度算法:优先数高的先调度,若相同则先来先服务d.多级队列调度算法:时间片调度和优先数调度算法的结合15)进程调度程序的主要功能a.记录系统中所有进程的有关情况,比如进程的当前状态,优先数等b.确定分配处理机的算法c.完成处理机的分配d.完成处理机的回收16)把处理剂分配给进程后,还有一个允许它占用多长时间的问题,有两种处理方式,一种是不可剥夺方式,另一种是剥夺方式17)为了对进程进行有效的管理和控制,操作系统要提供若干基本的操作以便能创建进程、撤销进程、阻塞进程、唤醒进程,把具有这种特性的程序称为“原语”,原语的不可分割性,通常利用屏蔽中断的方法18)程序接口:操作系统在程序一级给予用户的支持命令接口:操作系统在控制一级给予用户的支持19)CPU指令系统中的指令分为两类a.操作系统和用户都能使用的指令,非特权指令b.只能由操作系统使用的指令,特权指令20)CPU的两种工作状态:管态、目态a.当CPU处于管态时,可以执行包括特权指令在内的一切机器指令b.当CPU处于目态时,禁止使用特权指令21)访管指令系统调用命令的程序属于操作系统,它应该在管态下执行用户程序只有通过计算机系统提供的访管指令才能实现由目态转为管态,进而调用这些功能程序的目的访管指令属于非特权指令,功能是执行它就会产生一个软中断,促使中央处理机由目态转为管态,进入操作系统并处理该中断22)从功能上看,可以把系统调用命令分为五大类:a.一是关于进程管理和控制的b.二是关于外部设备输入/输出的c.三是关于磁盘文件管理的d.四是关于访问系统信息的e.五是关于存储申请与释放的23)从形式上看,操作系统提供的系统调用与一般的过程调用(子程序调用)相似,但它们有着明显的区别作业管理:1)把一个作业提交给系统时,系统要开辟一个作业控制块JCB,以便随时记录作业的信息2)被系统接纳的作业,在没有投入运行之前,称为后备作业。
这些作业存放在辅助存储器中,并由他们的JCB连接在一起,形成所谓的后备作业队列3)作业调度:按照某种规则,从后备作业队列中挑选作业进入内存,参与处理机的竞争,这个过程称为作业调度4)作业的状态:a.提交状态:进入辅助存储器,作业的信息还没有全部进入系统,系统也没有为它建立JCB,感知不到它的存在b.后备状态:建立起了JCB,并将JCB排到后备作业队列中c.运行状态:(阻塞、运行、就绪)都属于运行状态d.完成状态:也是一个暂时性的状态5)作业的调度算法:a.先来先服务:以作业进入后备作业队列的先后次序周转时间=完成时间-到达时间注:若分配一定的内存,且不允许作业在内存中移动时,要考虑所占内存大小b.短作业优先:从后备作业队列中挑选所需CPU时间最少且资源能够得到满足的作业注:如果所有作业“同时”到达后备作业队列,那么采用短作业优先的作业调度算法总会获得最小的平均周转时间c.响应比高着优先:先调度响应比高着响应比=已等待时间/所需CPU时间6)在确定作业调度算法时应注意的问题:a.公平对待后备作业队列中的每一个作业,避免无故或无限期的延迟一个作业的执行,使各类用户感到满意b.使进入内存的多个作业,能均衡地使用系统中的资源,避免出现有的资源没有作业使用,有的资源却被多个作业争抢的“忙闲”不均的情况c.力争在单位时间内为尽可能多的作业提供服务,提高整个系统的吞吐能力第三章存储管理1)计算机操作系统的存储器:CPU寄存器,主存,辅存2)在考虑计算机存储器的设计时,必须顾及a.价格、容量、访问时间b.存取时间越快,价格越高,容量越小3)高速缓存:介于寄存器和存储器之间的存储器,主要用于备份主存中较常用的数据,以减少处理机对主存储器的访问次数,提高程序执行速度高速缓存容量远大于寄存器,比内存约小两到三个数量级左右为了缓和内存与处理机(CPU)速度的不匹配4)字(字长):一次传送数据的长度{16、32、64…}依系统而定(主)内存储器和高速缓存之间是以“块”为单位传递数据的高速缓存与CPU之间则以“字”为单位传递数据5)存储器管理的功能:a.内存的分配与回收b.存储的保护和共享c.地址定位d.存储扩充6)内存储器由一个个存储单元组成,一个存储单元可存放若干个二进制的位(bit),8个二进制位被称为一个字节(byte)7)在操作系统中,把用户程序指令中的相对地址变为所在绝对地址空间中的绝对地址的这个过程,称为地址重定位8)地址的定位方式:a.绝对定位方式:是在程序装入内存之前,程序指令中的地址就已经是绝对地址,已经正确地反映了它将要进入的存储区的位置,不适用于多道程序设计环境b.静态重定位(多道程序环境下)根据内存的具体情况将装入模块装入到内存的适当位置,会使装入模块中的所有逻辑地址与实际装入内存后的物理地址不同。
这种地址重定位是在程序执行前完成的c.动态重定位将地址重定位的时间推迟到程序执行时再进行所以装入内存的所有地址都仍是逻辑地址连续分配存储方式:1)单一连续分配(静态重定位)a.单道程序环境下,总体上把内存储器分为两个分区:系统区和用户区b.系统总是把整个用户区分配给一个用户使用,把分配给了用户但未被使用的区域称为“内部碎片”c.单一连续分区存储管理的缺点:a)由于每次只能有一个进入内存,故它不适用于多道程序设计,工作效率不高,资源利用率低b)只要作业比用户区小,在用户区里就会形成碎片,造成资源浪费c)大作业无法在小内存中运行d.为缓解大作业小内存的情况提出覆盖技术和对换技术a)覆盖技术:允许一个作业的若干个程序段使用同一个存储区b)对换技术:以辅助存储器作为内存的后援(硬盘)2)固定分区存储管理(静态):分区数目、大小固定a.预先把内存储器中可供分配的用户区划分成若干个连续分区,每个分区的尺寸可以相同,可以不同。