计算机操作系统考研讲义(7)
操作系统第一章详解(考研)精品PPT课件
第一章 操作系统引论
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。或者说，用户在OS帮助下， 能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和 运行自己的程序。
第一章 操作系统引论
(3) 图形、窗口方式：用户通过屏幕上的窗口和 图标来实现与OS的通信，并取得它的服务。（用户 接口）
第一章 操作系统引论
用户 应用程序 系统调用 命令 图标、窗口
操作系统 计算机硬件
图 1-1 OS作为接口的示意图
第一章 操作系统引论
2. OS作为计算机系统资源的管理者
计算机系统资源： 硬件：处理器
I/O软 件 物理接口
硬件 虚机器
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
第一章 操作系统引论
3. OS实现了对计算机资源的抽象
同样，可以再覆盖一层用于文件管理的软 件，由它来实现对文件操作的细节，并向 上提供一组对文件进行存取操作的命令， 方便用户对文件进行存取。
由此可见，OS是铺设在计算机硬件上的 多层系统软件，它们不仅增强了系统的功 能，而且还隐藏了对硬件操作的细节，由 它们实现了对计算机硬件操作的多个层次 的抽象。
第一章 操作系统引论
外围机（卫星机）
外围机：专门用于与I/O设备打交道，完 成面向用户的输入输出（纸带或卡片）， 中间结果暂存在磁带或磁盘上。
第一章 操作系统引论
1.1.1 操作系统的目标
有效性：提高系统资源的利用率；提高系 统的吞吐量（指系统在单位时间内所完成 的总工作量）。
方便性：配置操作系统后可使计算机系统 更容易使用。
西安电子科技大学_计算机组成原理第7章输入输出IO系统_课件PPT
7.2 外部设备：习题
设一个磁盘盘面共有200个磁道，盘面总存储容量 60MB，磁盘旋转一周的时间为25ms，每磁道有8个扇 区，各扇区间有一间隙，磁头通过每个间隙需1.25ms。 则磁盘通道所需最大传输率是_____。
A. 10MB/s
B. 60MB/s
C. 83.3MB/s D. 20MB/s
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7.3 I/O接口(I/O控制器)：习题
在统一编址的情况下，就I/O设备而言，其对应的I/O 地址说法错误的是_____。 A. 要求固定在地址高端 B. 要求固定在地址低端 C. 要求相对固定在地址的某部分 D. 可以随意在地址的任何地方
7 第 章 输入输出(I/O)系统
7.4 I/O方式
2021年9月3日 21:40:22
7.4 I/O方式
程序查询方式 实现简单；CPU与I/O设备只能串行工作。
程序中断方式 中断的基本类型 按中断源的位置： 内中断 外中断 如何得到中断服务程序的入口地址： 向量中断: 由中断事件自己提供(硬件向量法) 非向量中断：由CPU查询得到(软件查询法)
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7.4 I/O方式
程序中断方式
中断的过程：
中断请求：由中断源发出
中断响应：每条指令执行阶段结束前，未屏蔽
断点保护（硬件完成） 中断判优
PUSH PSW 关中断: IF=0; TF=0
中断源识别
PUSH CS
获得中断服务程序首地址 PUSH IP
中断处理
PUSH regs STI （选） 中断处理
一台字符显示器的VRAM中存放的是_____。
A. 显示字符的ASCII码
B. BCD码
C. 字模
D. 汉字内码
考研_计算机_操作系统_操作系统概念总结
考研_计算机_操作系统_操作系统概念总结操作系统概念背诵一、进程管理1.进程管理的功能①进程控制②进程同步③进程通信④进程（线程）调度2.程序顺序执行时的特征：顺序性、封闭性、可再现性。
3.程序并发执行时的特征：间断性、失去封闭性、不可再现性。
4.进程由程序段、数据段和进程控制块（PCB）组成。
5.进程的定义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。
④进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
6.进程的基本特征：动态性、并发性、独立性、异步性、结构特征（程序＋数据＋PCB）7.进程的状态三态：就绪状态、运行状态、阻塞状态。
五态：活动就绪、静止就绪、活动阻塞、静止阻塞、运行。
8.进程控制块（PCB）的组成：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息。
9.临界区：进程中访问临界资源的那段代码叫做临界区。
10.同步机制必须遵循的原则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。
11.P,V操作的定义P(S)：S=S?1；若S≥0，则当前进程继续运行；若S＜0，则将当前进程插入到S的等待队列中去。
V(S)：S=S+1；若S＞0，则当前进程继续运行；若S≤0，则从S的等待队列中移出一个进程放到就绪队列中去。
12.信号量的物理意义S=?n时，表示有n个等待进入临界区的进程，当前已有进程在临界区中访问临界资源；S=0时，表示不允许任何进程进入临界区，当前已有进程在临界区中访问临界资源；S=n时，表示临界区是空闲的，该类资源的可用数目为n，可以有n个进程访问该类资源。
13.高级通信机制有：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统。
14.线程的定义：线程是进程内的一个实体，是处理机调度的基本单位，是程序内部一个单一的顺序控制流。
15.引入进程的目的：是为了使多个程序并发执行，提高资源利用率和系统吞吐量。
计算机科学与技术专业课山东省考研操作系统复习资料
计算机科学与技术专业课山东省考研操作系统复习资料操作系统是计算机科学与技术专业中的重要课程之一，也是山东省考研中的重点内容。
掌握操作系统的核心概念、原理和技术对于考研的成功至关重要。
本文将为山东省考研的计算机科学与技术专业的学生提供一份操作系统复习资料，帮助他们高效备考。
一、操作系统简介1.1 概念和定义操作系统是计算机系统的核心组成部分，它提供了对硬件资源的管理和控制，为用户和其他软件提供了一个友好的接口。
1.2 功能和目标操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理以及设备管理。
其目标是提供高效的资源利用和良好的用户体验。
二、操作系统的基本概念2.1 进程和线程进程是指正在执行的程序的实例，它有独立的内存空间和执行状态。
线程是进程中的一个执行单元，多个线程可以共享同一个进程的资源。
2.2 内存管理内存管理负责将进程加载到内存中，并分配合适的内存空间给进程。
常见的内存管理技术包括分页、分段和虚拟内存。
2.3 文件系统文件系统负责管理计算机中的文件和目录结构，提供文件的读写和组织方式。
常见的文件系统有FAT、NTFS和EXT4等。
2.4 设备管理设备管理负责对计算机中各种外部设备（如硬盘、打印机、键盘等）的管理和控制，以及设备的共享和分配。
三、常见的操作系统类型3.1 批处理操作系统批处理操作系统是早期的一种操作系统类型，它按照一定的顺序自动运行一系列作业。
3.2 分时操作系统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计算机进行交互。
3.3 实时操作系统实时操作系统要求系统对任务的响应时间有严格的要求，主要应用于对时间要求敏感的领域，如工业自动化和飞行控制等。
3.4 分布式操作系统分布式操作系统将计算资源分布到多台计算机上，并通过网络进行通信和协调，实现高性能和高可靠性。
四、操作系统的常见问题和解决方法4.1 进程同步和互斥多个进程之间的并发执行可能会引发进程间的竞争条件，进而导致数据不一致等问题。
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。
(考研复试)操作系统笔记培训资料
(考研复试)操作系统笔记1：操作系统的目标：提高资源利用率，提高系统吞吐量，使用户使用更方便，兼容新的计算机硬件和软件。
2：操作系统的作用：用户和计算机硬件之间的接口，使用户方便的操纵硬件，计算机系统的管理者，对计算机资源进行抽象。
3：计算机系统的发展：人工操作方式（穿孔卡片），单道批处理系统（每次只从磁盘中调入一个程序进内存），多道批处理系统（调入多个程序，CPU可以切换），分时操作系统（将一台主机给多个用户使用）实时操作系统（响应快，同时面对大量的远程终端）。
4：操作系统特点：并发，共享，虚拟（空分，时分），异步。
5：操作系统的功能：CPU管理（进程控制，同步，通信，调度），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，设备处理）文件管理（存储管理，目录管理，读写保护管理）接口（用户接口管理，程序接口管理）6：操作系统结构：模块化操作系统，分层式操作系统，C/S操作系统（分布式），微内核结构（建立在前三者的基础上，微内核只提高“最基本”的服务，进程调度、进程间通信、存储管理、处理I/O设备。
其他服务，如文件管理、网络支持等通过接口连到微内核，微内核具有良好的移植性）。
7：传统操作系统中，进程是资源分配和独立运行的基本单位。
8：为了并发才引入进程。
9：进程控制块PCB：是一个记录型数据结构，记录了操作系统所需的用户描述进程的当前状况和控制进程运行的全部信息，使一个在多道环境环境下不能独立运行的程序成为一个可以独立运行的基本单位。
系统创建一个进程的时候就要顺带着创建PCB，OS要调用一个进程的时候就要先查看PCB，系统将PCB组织成若干个链队列或索引表，PCB中有进程标识符，处理机状态，进程调度信息，进程控制信息等。
10：进程的特性：动态，并发，独立（独立运行，独立分配资源，独立接受调度），异步（不可预知的速度前进）。
11：进程的三种基本状态：就绪，阻塞，执行（就绪到执行到阻塞再回到就绪，执行可以直接回到就绪），此外还有挂起，创建，终止。
(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。
研究生计算机科学操作系统知识点归纳总结
研究生计算机科学操作系统知识点归纳总结操作系统是计算机科学中的基础课程，为研究生学习和研究计算机科学领域提供了重要的理论基础。
本文将对研究生计算机科学操作系统的知识点进行归纳总结，以帮助读者深入理解和掌握相关内容。
一、操作系统概述操作系统是计算机系统中最基本的系统软件，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，并提供用户与计算机系统进行交互的接口。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和输入输出管理等。
1.1 操作系统的定义操作系统是指控制和管理计算机系统硬件资源、文件和数据的程序集合。
1.2 操作系统的特征操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和持久性等特征。
1.3 操作系统的功能操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和输入输出管理等。
二、进程管理进程是指在计算机系统中正在运行的程序的实例。
进程管理是操作系统中的一个重要功能，主要包括进程的创建、调度、同步与通信、终止等。
2.1 进程的定义与特征进程是指计算机中正在运行的程序。
进程具有独立性、动态性、并发性和异步性等特征。
2.2 进程的状态与状态转换进程的状态包括就绪、运行和阻塞三种。
进程的状态转换由进程调度算法决定。
2.3 进程调度算法进程调度算法决定了多个就绪进程之间的顺序和优先级，常用的调度算法包括先来先服务、最短作业优先和时间片轮转等。
三、内存管理内存管理是操作系统中的一个关键任务，它负责管理计算机系统中的内存资源，包括内存的分配与回收、内存的保护和地址转换等。
3.1 内存管理的基本概念内存的分区、连续内存分配和离散内存分配是内存管理的基本概念。
3.2 地址空间与地址转换地址空间是指进程所能访问的内存地址范围。
地址转换是将逻辑地址转换为物理地址的过程。
3.3 页面置换算法页面置换算法决定了操作系统中页面置换的顺序和策略，常用的算法包括最佳置换算法、先进先出算法和最近最久未使用算法等。
四、文件系统管理文件系统管理是操作系统中负责管理文件和目录的功能，它提供了文件的创建、访问、修改和删除等操作。
计算机操作系统考研资料讲义(2)(1).doc
第2章第3章作业管理本章包含两个方面的内容，一为作业的组织及调度；另一个内容是用户界面的任务和功能。
2.1 作业管理的任务和功能2.1.1概论和术语1．作业（job）（1）用户角度我们把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称为一个作业。
如图所示的一般编程过程的可以认为是作业的一个例子。
图2-a 一般编程过程（2）系统角度从计算机系统的角度看，作业是一个比程序更广的概念，它由程序、数据和作业说明书三部分组成。
系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之操作和执行。
在批处理系统中，作业是抢占内存的基本单位。
也就是说，批处理系统是以作业为单位把程序和数据调入内存以便执行的。
2、作业步（job steps）用户把要求计算机系统做的一项相对独立的工作叫做一个作业步。
例如图2-a中，编译、链接、执行就是作业步。
作业由不同的顺序相连的作业步组成，一般来说，每一个作业产生下一个作业步的输入文件。
3、作业同步（job synchronization）所谓作业同步是指在一个作业中，下一个作业步能否执行下去，取决于前一个作业步是否成功完成。
4、作业流（job stream）在系统控制下，将一批作业依此输入到后援存储器中等待运行，这样就形成了一个作业流。
5、作业类型（job type）用户作业分为两大类：分别为批量型作业和终端型作业（1）批量型作业可分为两种，利用作业说明书实行自动控制方式的作业称为脱机作业；利用控制台键盘操作命令直接控制的作业称为联机作业。
（2）终端型作业又称为交互型或会话型作业，通常在分时操作系统环境下运行，用户在终端上利用键盘命令控制和监督作业的运行，而系统把作业运行的情况和结果也及时反馈在用户终端上。
在大型的操作系统中，常把终端用户作业称为“前台”作业，把批量型作业称为“后台”作业。
2．1．2 作业管理的任务作业管理的任务是为方便用户建立作业，组织调用系统内部资源执行，并在完成任务后将其撤消。
陕西省考研计算机科学与技术复习资料操作系统重要知识点梳理
陕西省考研计算机科学与技术复习资料操作系统重要知识点梳理操作系统是计算机科学与技术中的一门重要课程，对于考研学生来说，熟练掌握操作系统的知识点是非常必要的。
本文将对陕西省考研计算机科学与技术复习资料中操作系统的重要知识点进行梳理。
一、操作系统概述1.1 操作系统的定义和作用操作系统是计算机系统中最重要的软件之一，它负责管理和控制计算机系统的硬件资源，提供用户与计算机系统之间的接口。
操作系统的主要作用包括进程管理、文件管理、内存管理、设备管理等。
1.2 操作系统的发展历程操作系统的发展经历了批处理系统、分时系统、多任务系统等多个阶段。
从最初的无操作系统到现代的多道程序系统，操作系统的功能和性能不断得到提升。
二、进程管理2.1 进程的定义和特征进程是计算机中正在运行的程序的实例，它具有独立的执行流和相关资源。
进程的特征包括并发性、独立性、异步性和动态性。
2.2 进程的状态和状态转换进程在执行过程中会处于不同的状态，常见的进程状态包括就绪态、运行态、阻塞态和终止态。
进程的状态转换由操作系统内核根据不同的事件触发。
2.3 进程调度算法进程调度算法是操作系统中非常重要的一部分，它决定了进程的执行顺序和分配时间片的方式。
常见的调度算法有先来先服务、短作业优先、时间片轮转等。
三、文件管理3.1 文件的定义和属性文件是存储在辅助存储器上的数据集合，它具有文件名、文件类型、文件大小等属性。
文件管理是操作系统中的重要功能，包括文件的创建、读取、写入、删除等操作。
3.2 文件的存储结构文件的存储结构有顺序文件、索引文件、链表文件等多种方式。
不同的存储结构适用于不同的应用场景，可以提高文件的读写效率。
四、内存管理4.1 内存的层次结构计算机的内存层次结构包括寄存器、高速缓存、主存、辅助存储器等不同层次。
内存管理的主要任务是将程序和数据加载到内存中，并进行合理的分配和回收。
4.2 内存分区和分页管理内存分区是将内存划分为多个区域，用于存放不同的程序和数据。
计算机专业考研复习资料操作系统常见考点详解
计算机专业考研复习资料操作系统常见考点详解操作系统是计算机科学中的一门重要课程，考试中常常会涉及到相关的考点和知识点。
本文将对操作系统常见的考点做详细解析，帮助考生们更好地复习和准备考试。
一、操作系统概述操作系统是计算机系统中的核心软件之一，它负责管理和控制计算机硬件资源，并为用户和其他软件提供一个简单易用的接口。
操作系统的基本功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理等。
1.1 进程管理进程是指正在运行的程序的实例，是操作系统中最基本的执行单位。
进程管理包括进程的创建、撤销、调度、同步与通信等。
常见的考点包括进程状态转换、进程调度算法（如优先级调度、轮转调度和最短作业优先调度等）、进程通信方法（如信号量、互斥量和管程等）等。
1.2 内存管理内存管理是指操作系统如何分配和管理系统内存资源。
其中涉及到的考点包括内存分配策略（如连续内存分配和非连续内存分配等）、页面置换算法（如最佳置换算法、先进先出置换算法和最近最久未使用置换算法等）、虚拟内存管理（包括页面置换和页面访问机制等）等。
1.3 文件系统管理文件系统管理是指操作系统如何组织和管理磁盘上的文件和目录。
考生需要了解常见的文件系统结构（如FAT、NTFS和EXT等），以及文件的创建、读写、删除等操作。
1.4 设备管理设备管理是指操作系统如何管理和控制计算机的各种外部设备，如磁盘驱动器、打印机和键盘等。
考生需要了解设备的分配和共享机制，以及设备的工作模式和中断处理等知识点。
二、操作系统的核心概念了解操作系统的核心概念对于考生来说至关重要，以下是常见的核心概念及其解析。
2.1 进程与线程进程是指正在执行的程序的实例，它拥有独立的地址空间和资源。
线程是进程的子任务，它与其他线程共享进程的地址空间和资源。
考生需要理解进程与线程的概念、区别和关系。
2.2 调度算法调度算法决定了进程或线程的执行顺序和使用时间。
常见的调度算法有先来先服务、短作业优先、时间片轮转和优先级调度等。
计算机考研操作系统知识要点串讲
计算机考研操作系统知识要点串讲操作系统是计算机系统中最为重要的一个组成部分，承担着管理和控制计算机硬件和软件资源的重任。
它的作用不仅仅是提供用户与计算机之间的接口，更是协调各种资源、管理进程、保证系统安全的关键。
在计算机考研中，操作系统是一个重要的考点，本文将为你串讲操作系统的知识要点。
一、操作系统概述在开始深入了解操作系统的具体知识之前，我们先来了解一下操作系统的概述。
操作系统是一种系统软件，它主要负责管理计算机系统中的硬件资源和软件资源，为用户提供一个方便、安全、高效的计算环境。
二、进程管理进程是操作系统中最基本的执行单位，它是程序的一次执行过程。
在操作系统中，进程的创建、调度和终止都是由操作系统进行管理的。
进程管理主要包括进程的状态转换、进程调度算法、进程同步与通信等。
1. 进程的状态转换进程的状态可以分为就绪状态、运行状态和阻塞状态。
当一个进程被创建后，首先进入就绪状态，等待CPU的调度；当CPU调度到该进程时，进程进入运行状态；当进程等待某个事件完成时，进程进入阻塞状态。
进程的状态转换主要包括就绪状态到运行状态的转换、运行状态到就绪状态的转换、运行状态到阻塞状态的转换、阻塞状态到就绪状态的转换。
2. 进程调度算法进程调度算法决定了哪些进程将获得CPU的使用权。
常见的进程调度算法有先来先服务调度算法（FCFS）、短作业优先调度算法（SJF）、优先级调度算法、时间片轮转调度算法等。
不同的调度算法适用于不同的场景和需求。
3. 进程同步与通信进程同步与通信是指两个或多个进程在执行过程中需要相互合作，共享资源或信息。
常见的进程同步与通信机制包括互斥、信号量、管程、消息传递等。
三、内存管理内存管理是操作系统中的关键功能之一，它主要负责管理和分配系统中的内存资源，为运行的进程提供足够的内存空间。
1. 内存管理的基本概念内存管理的基本概念包括虚拟内存、页面置换算法、分段和分页等。
虚拟内存是指操作系统将物理内存扩展到硬盘上，为进程提供更大的地址空间。
计算机专业操作系统考研讲义.doc
第6章进程及处理机管理现代操作系统的重要特点是程序的并发执行，及系统所拥有的资源被共享和系统用户随机地使用系统。
采用一个什么样的概念，来描述计算机程序的执行过程和作为资源分配的基本单位才能充分反映操作系统的执行并发、资源共享及用户随机的特点呢？这个概念就是进程。
6．1 概述6．1．1操作系统核心的功能和特点1．进程与操作系统的关系：五大功能之一（1）高级（宏）处理机管理即作业调度，确定系统中哪些作业将获得CPU；（2）低级（微）处理机管理即进程调度，确定系统中哪个作业中的哪个进程将获得CPU。
2．什么是进程？（1）进程的定义进程是一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
进程是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统设计中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。
（2）进程划分的原则进程大小的“分割”设计，因不同的操作系统设计者而异。
进程分得太大，极端情况就变成顺序执行的计算机，也就失去了并发性，也就降低了系统资源；但另一极端，进程分得太小，CPU为多个用户或一个用户的多个任务服务时，开销急剧增大。
因为，在进程间的时空转换及工作量将大大增加。
3．操作系统核心功能（1）调度进程，决定哪个进程运行、挂起、交换等；（2）分配内存，哪个进程得到内存；（3）管理和控制文件系统；检查“许可证”、修改目录、路径等；（4）处理系统调用：由用户的进程发“请求”，系统根据资源的充分利用，统筹安排；（5）处理输入输出的请求和工作。
总之，操作系统的五大功能都必须由核心负责协调工作。
4．操作系统核心的形式（1）常驻内存：计算机启动后，操作系统核心常驻在内存（2）操作系统核心是一组服务功能程序的集合，它由许多可执行的工作模块装配而成。
操作系统中大量使用表格数据结构。
通过大量内部表格内容的组合并发协调执行，大量工作是查表、修改和维护表格；（3）操作系统设计有两种观点，即用户观点和资源观点。
工作时有两大类表格：系统态和用户态。
2019考研计算机强化班操作系统讲义-孙卫真精品文档41页
操作系统首都师范大学计算机科学与技术系孙卫真optsys2019@sohu2009辅导材料：主要参考教材：汤子瀛计算机操作系统修订版西安电子科技大学出版社主要参考教材：王万森计算机操作系统第2版高等教育出版社配套学习指导：汤子瀛计算机操作系统学习指导与题解西安电子科技大学出版社其它书目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。
重庆市考研计算机科学与技术操作系统重点讲解与习题解析
重庆市考研计算机科学与技术操作系统重点讲解与习题解析一、操作系统概述操作系统是计算机系统中的核心软件，它管理和协调计算机硬件资源，为用户提供一个方便、高效和安全的运行环境。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理等。
1. 进程管理进程是指计算机运行中的一个程序的执行过程，进程管理负责控制和调度进程的创建、撤销、切换以及进程之间的通信和同步。
2. 内存管理内存管理主要负责对计算机的主存进行分配和回收，并进行地址转换和内存保护等操作。
3. 文件系统管理文件系统管理负责对文件进行管理和组织，包括文件的创建、读写、删除和保护等功能。
4. 设备管理设备管理负责管理计算机的各种设备，包括输入输出设备、通信设备和存储设备等。
二、操作系统的主要类型根据不同的工作方式和应用范围，操作系统可以分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网络操作系统等。
1. 批处理操作系统批处理操作系统适用于需要连续执行一系列作业的场景，它可以自动按照一定的顺序依次执行作业，提高计算机的利用率。
2. 分时操作系统分时操作系统使得多个用户可以共享一台计算机，每个用户都可以独立地运行自己的程序，并在终端上进行交互操作。
3. 实时操作系统实时操作系统对时间要求非常严格，能够及时地响应外部事件，并保证任务的完成时间不超过预定的时间要求。
实时操作系统广泛应用于航空航天、工控系统等领域。
4. 网络操作系统网络操作系统是为网络环境下的计算机提供服务的操作系统，它支持多台计算机通过网络进行通信和资源共享。
三、常见的操作系统目前，常见的操作系统主要包括Windows、Linux和UNIX等。
1. Windows操作系统Windows是由微软公司开发的一系列图形化操作系统，广泛应用于个人电脑和服务器等领域。
近年来，Windows操作系统提供了更强大的功能和更好的用户体验，如Windows 10的发布。
2. Linux操作系统Linux是一种免费和开源的操作系统，它具有稳定性高、安全性好等特点，被广泛应用于服务器、嵌入式系统和超级计算机等领域。
操作系统考研试题 (7)
北京邮电大学2001年硕士研究生入学考试试题考试科目：操作系统（A卷）请考生注意:所有答案一律写在答题纸上，否则不计成绩1（6分）什么是进程？进程由哪几部分构成？画出具有挂起和恢复状态的进程状态转移图并标出转移原因。
2（6分）简述多级反馈队列进程调度算法的基本工作原理，并指出系统合适回调用该调度程序。
3。
（6分）死锁产生的的四个必要条件是什么？用语保证系统不会产生四锁的方法有哪些？4。
（10分）设系统中有两类生产者消费者进程第一类：生产者A生产的数据类型为AB，供对应的消费者B 消费；第二类：生产者P生产的数据类型为PQ，供对应的消费者Q消费；消费者B 只能消费AB型数据，不能消费PQ型数据，同样，消费者Q只能消费PQ型数据，不能消费AB型数据。
系统仅使用唯一的一个公共缓冲区BUFFER，用于A->B和P->Q的数据传送，并且该缓冲区仅能容纳一个AB型后PQ型数据。
系统中有多个A类和多个P类生产者进程，以及多个B类和多个Q类消费者进程，如图所示：用P.V操作描述出生产者A消费者B，以及，生产者P，消费者Q的算法。
并阐述所设计的算法是如何达到系统要求的。
要求：由于系统者两类生产者-消费者进程都异常活跃，唯一的公共缓冲区，可能会成为瓶颈，因此，算法要避免类似下述情况发生，即：当某一生产者A将生产出的数据放入buffer后，由于所有的消费者B进程都忙于消费先前得到的数据而无法立即将数据从buffer中取出，从而导致buffer长期被占用，使得一个空闲的消费者Q进程无法收到生产者P已经生产出的数据。
5。
（8分）请说明请求分页存储管理体系下缺页中断的发生时机，并用流程图表示缺页中断的物理过程。
6。
（8分）请说明一个UNIX块设备缓冲区是否有可能处于下列状态。
如果有可能，请说明在什么情况下处于下列状态；如果不可能请说明原因。
1）仅处于AV链中2）同时处于AV链和某个块设备的B链中3）仅处于IO请求链中4）仅处于某个块设备的B链中7。
计算机操作系统考研试题及答案
计算机操作系统考研试题及答案一、选择题1.操作系统是指A.计算机的硬件部分B.计算机的软件部分C.计算机的输入输出设备D.计算机的存储设备答案：B2.以下关于进程和线程的说法，错误的是A.进程是程序在计算机上的一次执行过程，是系统资源分配和调度的基本单位B.线程是进程中的一个实体，是 CPU 调度和分派的基本单位C.一个进程可以包含多个线程，线程之间共享进程的资源D.进程是一个静态的概念，线程是一个动态的概念答案：D3.以下关于死锁的说法，正确的是A.死锁是指两个或多个进程无限期地等待对方已经获得的资源B.死锁可以通过引入抢占机制来解决C.死锁会造成系统资源的浪费和降低系统的吞吐量D.死锁只会发生在并发执行的系统中答案：A、C4.以下关于页面置换算法的说法，正确的是A.先进先出（FIFO）算法是一种最佳的页面置换算法B.最近最少使用（LRU）算法在实现上比较复杂，但是效果很好C.时钟算法是一种静态的页面置换算法D.最佳（OPT）算法是指每次淘汰最少使用的页面答案：B、D5.以下关于文件系统的说法，错误的是A.文件系统负责对文件进行存储和管理B.文件是数据存储的基本单位，由数据块组成C.文件系统中的目录层次结构是一种树状结构D.文件系统只能在磁盘上进行存储答案：D二、填空题1.进程间通信的方式有（信号、管道、共享内存、消息队列、套接字）。
2.页面置换算法中，时钟算法是一种（动态）的页面置换算法。
3.调度算法中，短作业优先采用（非抢占）方式进行调度。
三、解答题1.请简要解释进程的概念。
答：进程是指在计算机上运行的程序的一次执行过程，是系统资源分配和调度的基本单位。
每个进程都有自己的地址空间、资源和状态。
进程可以并发执行，通过进程间通信机制进行数据交换和同步。
2.请解释死锁的原因和解决方法。
答：死锁的原因通常有四个条件：互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件和循环等待条件。
解决方法主要有预防死锁、避免死锁和检测和解除死锁。
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第七章操作系统结构和程序设计7．1 操作系统的编程概念1、操作系统编程的发展在九十年代以前，程序员的精力集中于完成任务的过程，而不是用户与该过程的交互方式，过去评价一个软件的好坏往往是注意源程序的短小精悍和执行的快速性。
快速的、清晰的编程是许多程序员努力要达到的理想境界。
Windows操作系统将用户与计算机的交互方式的设计（即人机界面设计）放到了非常重要的位置。
同时，Windows为不同形式的高层次交互提供了相应的机制：应用程序之间、操作系统和应用程序之间、公共的共享代码库和数据库之间。
2、编程语言简史（1）机器语言：以二进制代码“0”、“1”组成的机器指令集合；（2）汇编（Assembler）语言：以助记符表示机器指令功能，例如，JOVIAL、forth；（3）高级语言：接近人类语言（英语）和数学语言的计算机语言，例如，BASIC、FORTRAN、Pascal、C、FoxBASE、ORACLE等；（4）进程（Process）概念:例如，UNIX Shell、TCL、PERL和Marvel等；（5）面向对象的语言：例如C++、Visual BASIC、java等；（6）新范例计算机语言：例如ML、Smalltalk、Eiffel等；3、不同应用领域的计算机语言（1）科学研究：例如:FORTRAN、ALGOL、BASIC、APL、Pascal、C、C++、AUTOCAD等；（2）商业：例如：COBOL、C、PL/I、4GLs、和spreadsheet等；（3）系统：例如：Assembler、JOVIAL、Forth、C、C++、Ada、java等；（4）出版：例如：TeX、Postscript、word、WPS、和processing等；（5）人工智能（AI，artificial intelligence）：例如：LISP、SNOBOL和Prolog等。
7．2 结构设计的目标计算机操作系统一般都有两种运行状态，即用户态（user mode）和核心态（kernel mode）。
计算机操作系统的结构设计一般包括内结构和外结构两种结构。
传统操作系统内结构是指内部程序模块的层次结构，每一层由若干数量不等的程序模块组成。
例如，早期的UNIX操作系统版本，如图7-1所示。
图7-1 传统计算机操作系统的内结构（层次结构）当计算机操作系统内的程序模块运行时，机器处于核心态，其它程序运行时，机器处于用户态，包括操作系统以外的其它系统程序与用户程序一样，都是运行在用户态下而不是运行在核心态下，而可以统称为用户态程序，因而用户程序仅是用户态程序中的一部分。
区分用户态和核心态两种运行状态，其目的是使操作系统有一定的特权，使系统运行比较安全可靠。
7．2．1设计目标（1）正确性：实现功能的正确性；（2）安全可靠性：系统工作稳定，不容易被破坏，特别是用户的不正常工作状态不致影响系统垮台；（3）可扩充性和可移植性：能适应较大范围工作的运行环境、硬件平台的要求；（4）易维护性：系统具有的自动修补能力强。
7．2．2分层原则1、层次设计方法从两个不同方向进行：（1）自底向上：底层裸机经某种软件层的扩充形成最终目标系统即宿主系统（操作系统），由底层（0层）扩展到N层顶端。
例如，早期是先有微机硬件，再设计合适的操作系统。
（2）自顶向下：已知目标N层用户要求，逐级向下进行设计。
例如，Windows的图形控制界面。
2、各层间仅有单向依赖关系，层间独立，结构清晰易懂。
一般是有序分层法，例如，上层能调用下层，下层不能调用上层；外层能调用内层，内层不能调用外层，避免产生环路等。
其中又可分为：（1）半序：允许同一层互相调用。
（2）全序：不允许同一层内互相调用。
例如THE系统系统共分为6层，如图7-2所示。
图7-2 THE操作系统的分层结构7．2．3 分块原则1、分块原则一般按功能分块，形成简单的相对独立模块，所编写的程序模块接口应有比较明确的通讯规则，模块间形成转接、相互依赖甚至循环。
2进程的观点用进程的观点进行操作系统设计是继中断概念后的又一重大突破，也就是计算机在执行时不是以一条一条的指令为单元执行，而是以一组特殊指令执行。
3、模块及模块化程序设计（1）模块及模块化模块化是为了获得使用上的灵活性和多样性，是采用标准的可兼容的单元构成系统的一种方法。
（2）模块化程序设计模块化程序设计是把一个大的软件系统划分为若干部分，使各部分之间的交往最少，且各自成为具有一定独立功能的程序模块，然后可以对系统中每一部分单独进行设计。
4、模块化程序设计的目的（1）使人们确信程序模块的正确性，才能保证所构成的大型软件系统的正确性；（2）各模块尽可能具有较大的独立性，以便能方便地把不同场合下写成的程序模块组合成软件系统。
5、模块的两个属性和概念（1）模块程序是相关过程的集合，通常可用树状控制流程来描述；（2）每个模块可以由它的输入链路接受数据，并以某种方式变换它，把所得的结果经由它的输出链路发送到其它模块。
7．2．4 模块接口法的设计步骤(1) 按照结构设计的原则，把一个大型软件系统，分成若干个具有一定独立性和大小的模块，每个模块可以解决一部分问题或可实现某种功能，并规定好模块之间的接口。
这一步称为系统总体设计。
(2) 进一步明确模块每个模块的内部功能。
当模块较大时，同样又可将它进一步细分为若干个子模块。
(3) 当所有的子模块被设计出来后，按照它们的接口关系，把子模块链接在一起组成一个大模块，再链接这些大模块便构成软件系统。
7．2．5 模块接口法的优缺点1、模块接口法的优点模块接口法设计方法与非结构设计方法比较，有如下一些优点：（1）加速了操作系统的研制过程；（2）促进操作系统的日益完善；（3）增加操作系统的灵活性。
2、模块接口法的缺点（1）很难保证模块设计的正确性；（2）装配的困难性；（3）模块相对独立性差。
7．3 层次结构设计7．3．1 层次模块化结构设计的必要性1、结构程序设计的定义所谓结构程序设计是指为了使程序具有一合理结构，以便于保证和验证其正确性而规定的一套程序设计方法，或者说是“按照一组能增强程序的可阅读性与可维护性的规则而进行程序设计的方法”。
用这种方法所设计的程序称为结构化程序。
2、结构程序设计所包含的内容（1）结构码；（2）逐步求精的设计方法；（3）模块接口法；（4）有序分层法；（5）基于进程和线程等的结构设计。
7．3．2 操作系统的结构模型1、层次模型（layered modularization）层次模块模型包含模块（相对独立）化和模块间接口定义。
系统通常按功能划分成一些模块，有时模块很小，进一步按由下而上的顺序从硬件层向上组织在若干层次上或自顶向下地组织。
2、整体内核模型（monolithic kernel）内核（功能化的大模块，内部无进程层）强调操作系统对外的整体性和友好界面。
并不追求严格的模块化和层次化。
通常内核在处理机的核心状态下运行，具备各种特权，而外层用户程序运行于用户状态。
当用户程序请求操作系统服务时，必须通过相应的“访管”或“捕获”指令转入核心态，处理之后再返回用户态。
UNIX内核为无序模块结构，模块间无层次概念，允许任意调用。
核心虽无进程概念，但它负责中断处理、进程生灭、进程调度和进程通讯，从而在核心以上提供了进程的运行环境。
3、进程模型（process-model）系统的基本模块为进程（一个独立的控制流），进程这个概念是对控制流的一种抽象，因此，这种模型具有良好的并发性。
除核心以外，操作系统的其它功能都是选择若干进程完成的。
4、对象模型（object model）面向对象范型（object–oriented paradigm）是以对客观世界自然的抽象为基础设计。
对象（object）是对客观事物的抽象。
每个对象由界面和实体两部分组成，界面规定其引入引出部分，实体定义状态和操作的具体实现。
7．3．3 操作系统的结构设计1、操作系统的结构设计（1）总体设计设计人员要把注意力集中在全局性问题上，即系统的功能设计和结构设计。
功能设计是确定系统应具有的功能和实现该功能所采取的策略。
以前的操作系统大都采用传统的模块接口法，近年来有序分层法已开始流行起来，最近又提出具有吸引力的、基于线程的结构设计方法。
（2）逐步求精在确定操作系统的结构后，便可采用逐步求精的结构程序设计方法来进行程序设计。
这方法要求从每个问题的全局出发，逐步精细化、具体化。
直到成为一可在机器上执行的程序。
具体地说，首先把程序在逻辑上分解为若干子结构，对子结构进行描述，并确定相应的数据基，然后再把子结构进行分为更小的结构，对它进行更细微的描述。
该过程一直继续下去，直至构成我们所需要的程序。
（3）结构码在逐步求精时，应采用单一入口和单一出口的结构码来构成程序。
事实上，只要有下述三种类型的结构码，即可构成任何程序的全部流程图。
（a）序列结构码它是完全由序列语句串在一起构成的，一个复杂的序列结构可分解为多个较简单的序列结构，如：当过程A结束后，一定执行过程B。
（b）条件结构码（if—then—else和if—then）它是由一个判定语句和两个序列语句构成，其中“条件”是布尔表达式。
（c）重复性结构码（while—do；repeat—until等）用于循环控制2、有序分层法的类型有序分层法是在模块接口法的基础上，将模块安置在高低不同的层次中，自底向上或子顶向下进行设计和调试，从而把模块间复杂的依赖关系改为单向依赖关系，把设计决定的无序性该为有序性，从而使设计具有可靠的基础。
有序分层结构可分为三种类型：（1）线性有序分层结构；（2）部分有序分层结构；（3）树状分层结构。
3、操作系统的分层原则（1）按程序的嵌套情况排成有序的层次；（2）把活动频繁的模块和为很多模块所公用的模块放在最低软件层，存储器管理模块设置在较低软件层；（3）为获得可移植性和可适应性而设置的软件层，应分别放在较低的层次和最外层。
4、高层调用底层软件的方法在严格的层次结构中，只允许高层调用底层中的软件，决不允许底层调用高层的软件。
在高层调用底层软件的方法有：（1）高层仅能调用它的下一层中的软件；（2）高层能调用所有底层的软件；（3）高层能部分地调用底层中的软件。
7．6 微内核结构简介。