操作系统概念名词解释复习资料
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。
操作系统概念 名词解释复习资料
原语：它是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序，为保证其操作的正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。
设备独立性：指用户设备独立于所使用的具体物理设备。
即在用户程序中要执行I/O操作时，只需用逻辑设备名提出I/O请求，而不必局限于某特定的物理设备。
操作系统：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序的集合。
其主要功能是实现处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和用户接口。
文件：指具有文件名的若干相关元素的集合。
进程: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的基本单位。
虚拟存储器：指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。
从用户观点看，虚拟存储器具有比实际内存大得多的容量。
这既方便了用户，又提高了内存的利用率和系统的吞吐量。
另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。
具有多次性，对换性和虚拟性三大主要特征文件目录：为了项用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，(亦可包含文件属性)进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。
SPOOLING：即同时联机外围操作，又称脱机操作。
在多道程序环境下，可利用多道程序中的一道程序，来模拟脱机的输入输出功能。
即在联机条件下，将数据从输入设备传送到磁盘，或从磁盘传送到输出设备。
设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现的。
程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。
中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。
当输入完成时，I/O控制器通过中断请求线向CPU发出中断信号，CPU进行中断处理。
DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。
通道控制方式：CPU发出启动指令，指出通道相应的操作和I/O 设备，该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。
操作系统 名词解释 + 简答
第一章①操作系统：是配置在计算机在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。
操作系统的功能一、存储器管理的功能P181、内存分配2、内存保护3、地址映射4、内存扩充二、处理机管理的功能1、进程控制2、进程同步3、进程通信4、调度三、设备管理的功能1、缓冲管理2、设备分配3、设备处理4、设备独立性和虚拟设备四、文件管理分功能1、文件存储空间的管理2、目录管理3、文件的读、写管理和存取控制操作系统的特征1、并发并行性和并发性的区别。
幷发的实质：是一个物理CPU（也可以多个物理CPU）在若干道程序之间多路复用，并发性是对有限物理资源强制行驶多用户共享以提高效率。
并发性是关于软件过程分解成进程、线程并处理相关的效率、原子性、同步和调度问题。
并行性：指的是两个或两个以上的事件或活动在同一时刻发生。
在多道程序环境下，并行性使多个程序同一时刻可在不同CPU上同时执行。
并行性和并发性的区别：并行的时间或者活动一定是并发的，但是反之并发的时间或者活动未必是并行的。
并行性是并发性的特例，而并发性是并行性的拓展。
2、共享：系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
3、虚拟：是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。
4、异步性：内存中的每个进程在何时执行，何时暂停，以怎样的速度向前推进，每道程序总共需多少时问才能完成，都是不可预知的。
很可能是先进入内存的作业后完成；而后进入内存的作业先完成。
或者说，进程是以异步方式运行的。
尽管如此，但只要运行环境相同，作业经多次运行，都会获得完全相同的结果，因此，异步运行方式是允许的。
②多道程序设计技术：P8使进入计算机内存的几个相互独立的程序，在管理程序控制下相互穿插地运行。
多道程序设计技术的好处：P81、提高CPU的利用率2、提高内存和I/O设备利用率3、增加系统吞吐量多道批处理系统优点是由于在内存中装入了多道程序，使它们共享资源，保持资源处于忙碌状态，不但提高系统吞吐量，而且使各种资源得以充分利用。
自学考试操作系统名词解释总结
03
内存管理
内存的分类
随机访问存储器（RAM）
允许数据被随机访问，读写速度快，但断电 后数据会丢失。
高速缓存（Cache）
用于存储CPU经常访问的数据，以提高数据 访问速度。
只读存储器（ROM）
只能读取数据，不能写入数据，断电后数据 不会丢失。
寄存器
CPU内部的存储单元，用于存储操作数和中 间结果，访问速度最快。
自学考试操作系统名词解释 总结
• 操作系统概述 • 进程管理 • 内存管理 • 文件系统 • 设备管理
01
操作系统概述
操作系统的定义
操作系统是计算机系统中最重要的系 统软件，负责管理和控制计算机硬件 与软件资源。
操作系统作为计算机系统的核心，为 用户和应用程序提供了一个统一的、 规范的、抽象的界面。
04
文件系统的安全性和可靠性
01
文件系统通过权限控制和访问 控制机制，确保不同用户对文 件的访问权限得到合理控制。
02
文件系统还提供了数据备份和 恢复功能，以防止数据丢失或 损坏。
03
为了提高文件系统的可靠性和 稳定性，可以采用容错技术， 如RAID和镜像等，以防止磁盘 故障导致的数据丢失。
05
内存的分配方式
静态分配
在编译时确定每个程序所占用的内存 大小和位置。
动态分配
在运行时根据需要分配内存，允许程 序在运行时动态地申请和释放内存。
内存的回收策略
标记-清除（Mark-Sweep）算法
先标记出活跃的对象，然后清除未被标记的对象。
复制（Copy）算法
将活跃的对象复制到另一块内存区域，然后清除原始内存区域。
设备的输入输出控制
输入输出控制的概念
操作系统原理复习资料
操作系统原理复习资料操作系统是计算机系统中的核心组成部分，它负责管理和控制计算机硬件和软件资源，以提供良好的用户体验和高效的计算机运行环境。
了解操作系统的原理是计算机科学与技术专业学生的基本要求之一。
本文将为读者提供一份操作系统原理的复习资料，帮助读者系统地、全面地掌握操作系统的知识。
一、操作系统概述1.1 操作系统定义操作系统是一种系统软件，它管理计算机硬件和软件资源，为用户和应用程序提供接口和服务。
1.2 操作系统功能（1）处理器管理：负责处理器的分配和调度，保证每个任务得到适当的处理时间。
（2）内存管理：管理计算机的内存资源，包括内存的分配、回收和保护。
（3）文件系统管理：负责文件的存储、组织和访问，提供对文件的读写服务。
（4）设备管理：管理计算机系统中的各种设备，如硬盘、鼠标、打印机等。
（5）用户接口：为用户提供与计算机系统交互的界面，包括命令行界面和图形界面。
（6）错误检测和恢复：监测系统的错误，并采取相应的措施进行错误恢复。
1.3 操作系统分类（1）批处理操作系统：按照用户提交的作业批量执行，无需用户干预。
（2）分时操作系统：多个用户通过终端共享计算机系统，实现快速响应。
（3）实时操作系统：保证任务在规定时间内完成，适用于对时间要求较高的应用。
（4）网络操作系统：用于管理和控制网络中的计算机系统和资源。
（5）分布式操作系统：将多个计算机组成的网络作为一个整体进行管理和控制。
二、进程管理2.1 进程概念进程是计算机中正在运行的程序的实例，是操作系统资源分配和调度的基本单位。
2.2 进程状态（1）等待态（阻塞态）：进程在等待某些条件满足，无法继续执行。
（2）就绪态：进程已满足运行条件，但等待处理器分配执行时间。
（3）运行态：进程正在执行指令。
（4）终止态：进程执行完成或异常终止。
2.3 进程调度进程调度是操作系统决定将处理器分配给哪个进程的过程，主要有三种调度算法：先来先服务调度、短作业优先调度和时间片轮转调度。
操作系统概念(复习资料)
1概念单道、多道程序的特点与区别: 单道:一次只能运行一个程序多道:一次可以运行多个程序。
对称和非对称多处理器: 非对称: 每个处理器完成各自的任务, 主从处理器(主从关系)2.操作系统构造对称: 每个处理器完成所有的任务集群和多处理器区别: 前者有多个独立的计算机系统后者只有一个中断和陷阱的主要区别: 陷阱是由程序造成的，并且与程序同步。
如果程序一而再的被运行，陷阱将总在指令流中相同位置的精确发生。
而中断则是由外部事件和其时钟造成的，不具有重复性用户态与核心态: 当一个任务（进程）执行系统调用而陷入内核代码中执行时，我们就称进程处于内核运行态（或简称为内核态）。
此时处理器处于特权级最高的（0级）内核代码中执行。
当进程处于内核态时，执行的内核代码会使用当前进程的内核栈。
每个进程都有自己的内核栈。
当进程在执行用户自己的代码时，则称其处于用户运行态（用户态）。
即此时处理器在特权级最低的（3级）用户代码中运行。
当正在执行用户程序而突然被中断程序中断时，此时用户程序也可以象征性地称为处于进程的内核态。
因为中断处理程序将使用当前进程的内核栈。
这与处于内核态的进程的状态有些类似2.操作系统结构操作系统主要功能: 文件管理,处理器管理,设备管理,用户接口，存储器管理参数传递的几种方式: 计算机向用户提问(需系统调用从键盘读入参数), 通过窗口来获得参数设备管理与文件管理层次化与模块化的内存设计及优缺点: 具有很明显的层次, 每层相互独立, 层与层通过某些接口连接, 易于实现, 但运行时间太慢3.进程什么是进程PCB包括哪些内容进程切换要执行那些操作（context-switching)进程通讯权限设置（进程通讯中，共享内存，管道的权限)PCB: 进程状态,进程编号,程序计数器,CPU存储器,CPU调度信息,内存管理信息,记账信息,I/O状态信息4.线程线程需要条件: 应用程序要执行多个相似的任务线程组成: CPU使用的基本单元, 线程ID,程序计数器,寄存器集合,栈线程间共享: 代码段,数据段,其它系统资源(文件), 堆线程私有: 栈，寄存器****多用户进程-> 核心线程-> CPU数目直接的关系5.CPU调度为何需要Scheduling （CPU）:提高CPU的利用率Scheduling 设计约束: 抢占调度,进程间的切换带来的时间花费FCFS(First Come First Served):SJF(Short Job First):PS(Priority Scheduling):RR(Round Robin):时间片长度:长度太短,进程间频繁地进行上下文切换,运行时间大大增加。
操作系统名词解释
操作系统(operating system)是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源、合理地组织工作流程以及方便用户的程序集合。
操作系统的特征1、并发性(Concurrence)并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
具有此特性的程序称并发程序。
在多道程序环境下，并发性是指在一段时间间隔内宏观上有多道程序同时运行，但在微观上可能是交替或顺序运行的。
并行性(parallel）是指两个或多个事件在同一时刻发生。
具有此特性的程序称并行程序。
并行执行意即同时执行。
并行是一种物理的、或微观的同时性概念。
并发是一种逻辑的、或宏观的同时性概念。
单处理机系统不能实现并行，但可实现并发。
多处理机系统既可实现并发，又可实现并行。
2共享性是指OS与多个用户程序共同使用计算机系统中的资源。
资源共享方式互斥共享：指某个资源在一段时间内只允许一个进程使用，这种资源称临界资源。
同时共享：指某个资源在一段时间内允许多个进程同时使用。
但这里的同时的概念是宏观的，微观上则可能是交替地对资源进行访问。
3、虚拟性虚拟是指将一个物理的实体变为若干个逻辑上的对应物。
前者是实的后者是虚的，是一种感觉性存在，如虚存、虚网、虚设备、虚文件等。
4、异步性又称:不确定性:多道程序环境下，进程以独立的、不可预知的速度向前推进，即为异步运行方式。
但只要运行环境相同，进程虽经多次运行，都会得到完全相同的结果。
注意：并发性和共享性是OS的两个最基本的特征，这两者之间又是互为存在条件的。
1.6 操作系统的分类批处理操作系统（多道批处理）分时操作系统实时操作系统（前三个为基本操作系统）嵌入式操作系统个人计算机操作系统网络操作系统分布式操作系统1.7 操作系统的功能1、处理机管理2、存储管理3、设备的管理4、文件管理5、用户接口进程是具有独立功能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独立单位。
作业：把一次业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的全部工作，称为作业进程状态间转换在进程运行过程中，由于进程自身进展情况及外界环境的变化，这三种基本状态可以依据一定的条件相互转换j 就绪—运行k 运行—就绪l 运行—等待m 等待—就绪利用P、V操作解决同步与互斥问题1、根据问题描述，列出各进程（实体）要执行的程序（行为步骤），找出临界资源。
操作系统原理知识点总结
操作系统原理知识点总结操作系统原理知识点总结1.操作系统概述1.1 定义和作用操作系统（Operating System，简称OS）是一种控制和管理计算机资源、提供服务和应用程序运行环境的软件系统。
它的作用是使计算机硬件和软件能够协调工作，提供用户与计算机的接口，并实现计算机系统的有效管理。
1.2 操作系统的基本功能1.2.1 进程管理操作系统负责创建、终止、调度和控制进程，使多个进程能够并发执行，并提供进程间通信的机制，如信号量、管程等。
1.2.2 内存管理操作系统负责管理计算机的内存资源，包括内存分配、回收、页面置换等，以实现多道程序的同时运行。
1.2.3 文件系统管理操作系统负责管理磁盘上的文件，包括文件的存储、组织、检索和保护，提供对文件的访问和管理接口。
1.2.4 设备管理操作系统负责管理计算机的各种设备，包括输入输出设备、存储设备、通信设备等，并提供设备的共享和虚拟化。
1.3 操作系统的分类1.3.1 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，它按照用户提供的作业顺序依次处理作业，无需用户干预。
1.3.2 分时操作系统分时操作系统允许多个用户通过终端同时访问计算机系统，每个用户都可以独立运行程序。
1.3.3 实时操作系统实时操作系统主要用于对时间要求非常严格的应用场景，如航空航天、核能控制等。
1.4 操作系统的结构1.4.1 单体结构单体结构是最简单的操作系统结构，所有的功能模块都集中在一个程序中。
1.4.2 分层结构分层结构将操作系统分为多个层次，每个层次提供一组相关的功能，并通过接口进行通信。
1.4.3 微内核结构微内核结构将操作系统核心功能模块分为核心部分和外部服务，核心部分运行在内核态，外部服务运行在用户态。
2.进程管理2.1 进程的概念进程是指计算机中正在运行的程序的实例，它包括程序的代码、数据和执行状态。
2.2 进程的状态2.2.1 运行态进程正在执行或等待CPU执行。
操作系统概论名词解释
第1部分操作系统概论名词解释脱机输入／输出具体的输入／输出不需要在主计算机上进行的方式也称“脱机输入／输出”批处理作业是由操作系统成批地进行处理，操作系统能自动地从输入池读入下一个作业，并予以运行和输出，如此直到整批作业全部处理完毕。
SPOOLING由操作系统将磁盘模拟为输入／输出设备的处理方式称为SPOOLING（Simultaneous Periph eral Operating On Line），即“并行的外部设备操作联机”，也称“假脱机”。
SPOOLING系统是以磁盘为几乎无限巨大的缓冲区来解决低速的I/O设备与高速的CPU之间的速度匹配问题。
分时系统为了降低交互式系统的等待时间和运行时间的比率，系统通过多台终端同时向很多用户提供运行环境，这种分时系统就能以合理的成本向用户提供交互式使用计算机的方便。
多路性一台主机可连接多台终端，多个终端用户可以同时使用计算机，共享系统的硬软件资源。
交互性用户能与系统进行对话。
在一个多步骤作业的运行过程中，用户能通过键盘等设备输入数据或命令，系统获得用户的输入后做出响应，显示执行的状况或结果。
实时操作系统是一种能在限定的时间内对输入进行快速处理并做出响应的计算机处理系统多处理机系统一个计算机系统中可具有多个CPU或处理机。
一般用微处理器构成阵列系统，其运算速度可以达到上万亿次，分布式操作系统分布式系统是一种多计算机系统，这些计算机可以处于不同的地理位置和拥有不同的软硬件资源，并用通信线路连接起来，具有独立执行任务的能力。
分布式系统具有一个统一的操作系统，它可以把一个大任务划分成很多可以并行执行的子任务，并按一定的调度策略将它们动态地分配给各个计算机执行，并控制管理各个计算机的资源分配、运行及计算机之间的通信，以协调任务的并行执行。
以上所有的管理工作对用户都是透明的。
网络操作系统计算机网络是指用数据通信系统把分散在不同地方的计算机群和各种计算机设备连接起来的集合，它主要用于数据通信和资源共享，特别是软件和信息共享。
《操作系统概念》重点内容总结教学内容
一、操作系统的定义与功能操作系统是计算机系统中最重要的系统软件，它负责管理计算机的硬件和软件资源，为用户提供一个方便、高效、可靠的计算环境。
操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理和用户界面管理等。
二、进程与线程进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位，它是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。
三、内存管理内存管理是操作系统的重要功能之一，它负责管理计算机的内存资源，确保每个进程都能获得所需的内存空间。
内存管理包括内存分配、内存保护、内存共享和内存置换等。
四、文件系统文件系统是操作系统中用于管理和存储文件的一组机制。
它负责文件的创建、删除、读写、复制、移动等操作，并提供文件的目录结构和访问控制机制。
五、设备管理设备管理是操作系统的重要功能之一，它负责管理计算机的输入输出设备，如键盘、鼠标、打印机、显示器等。
设备管理包括设备的驱动程序管理、设备的分配和释放、设备的控制和通信等。
六、用户界面用户界面是操作系统与用户交互的界面，它负责接收用户的输入指令，并显示系统的输出结果。
用户界面包括命令行界面和图形用户界面两种类型。
七、操作系统的类型操作系统根据其功能和应用场景可以分为多种类型，如批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统、网络操作系统等。
八、操作系统的安全与保护操作系统的安全与保护是操作系统的重要功能之一，它负责保护计算机系统免受恶意攻击和非法访问。
操作系统的安全与保护包括用户身份认证、访问控制、加密技术、安全审计等。
九、操作系统的性能优化操作系统的性能优化是操作系统的重要目标之一，它旨在提高操作系统的运行效率和响应速度。
操作系统的性能优化包括进程调度算法优化、内存管理算法优化、文件系统优化、设备驱动程序优化等。
十、操作系统的未来发展随着计算机技术的不断发展，操作系统也在不断演进和变革。
操作系统名词解释
第一章引论1操作系统：操作系统是管理和控制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管态：当执行操作系统程序时，处理机所处的状态3目态：当执行普通用户程序时，处理机所处的状态。
4多道程序设计：在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替的执行。
这些作业共享CPU和系统中的其他资源。
5并发：是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。
它是宏观上的概念。
6并行：是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况。
7吞吐量：在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。
8分时：就是对时间的共享。
在分时系统中，分时主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。
9实时：表示“及时”或“既时”。
10系统调用：是用户在程序中能以“函数调用”形式调用的、由操作系统提供的子功能的集合。
每一个子功能称作一条系统调用命令。
它是操作系统对外的接口，是用户级程序取得操作系统服务的唯一途径。
11特权指令：指指令系统中这样一些指令，如启动设备指令、设置时钟指令、中断屏蔽指令和清内存指令，这些指令只能由操作系统使用。
12命令解释程序：其主要功能是接收用户输入的命令，然后予以解释并且执行。
13脱机I/O：是指输入/输出工作不受主机直接控制，而由卫星机专门负责完成I/O，主机专门完成快速计算任务，从而二者可以并行操作。
14联机I/O：是指作业的输入、调入内存及结果输出都在c pu直接控制下进行。
15资源共享：是指计算机系统中的资源被多个进程所功用。
例如，多个进程同时占用内存，从而对内存共享；它们并发执行时对cpu进行共享；各个进程在执行过程中提出对文件的读写请求，从而对磁盘进行共享等等。
《操作系统》名词解释总结
《操作系统》名词解释总结（1）1、操作系统具有层次结构层次结构最大特点是整体问题局部化来优化系统，提高系统的正确性、高效性使系统可维护、可移植。
主要优点是有利于系统设计和调试；主要困难在于层次的划分和安排。
2、多道程序设计系统“多道程序设计系统”简称“多道系统”，即多个作业可同时装入主存储器进行运行的系统。
在多道系统中一点必须的是系统须能进行程序浮动。
所谓程序浮动是指程序可以随机地从主存的一个区域移动到另一个区域，程序被移动后仍不影响它的执行。
多道系统的好处在于提高了处理器的利用率；充分利用外围设备资源；发挥了处理器与外围设备以及外围设备之间的并行工作能力。
可以有效地提高系统中资源的利用率，增加单位时间内的算题量，从而提高了吞吐率。
3、程序浮动若作业执行时，被改变的有效区域依然能正确执行，则称程序是可浮动的。
4、进程进程是一个程序在一个数据集上的一次执行。
由定义知进程关键组成是程序、数据集。
进程通过一个控制块来被系统所指挥，因此进程由程序、数据集和进程控制块三部分组成。
进程控制块是进程存在的唯一标志 .进程是要执行的，据这点可分将进程的状态分为等待态然后是就绪态最后是运行态。
进程的基本队列也就是就绪队列和等待队列，因为进程运行了，也就用不上排队了，也就没有运行队列了。
5、重定位重定位即把逻辑地址转换成绝对地址。
重定位的方式有“静态重定位”和“动态重定位”两种。
（1）静态重定位在装入一个作业时，把作业中的指令地址和数据地址全部转换成绝对地址。
这种转换工作是在作业开始前集中完成的，在作业执行过程中无需再进行地址转换。
所以称为“静态重定位”。
（2）动态重定位在装入一个作业时，不进行地址转换，而是直接把作业装到分配的主区域中。
在作业执行过程中，每当执行一条指令时都由硬件的地址转换机构转换成绝对地址。
这种方式的地址转换是在作业执行时动态完成的，所以称为动态重定位。
动态重定位由软件（操作系统）和硬件（地址转换机构）相互配合来实现。
操作系统概论复习资料.
第一章操作系统（operating system ，OS）是计算机系统中必不可少的系统软件。
它是计算机系统中各种资源的管理者和各种活动的组织者、指挥者。
它使整个计算机系统协调一致且有效地工作。
通过本课程的学习，我们将知道操作系统要做什么、怎么做和为什么要这样做。
学习操作系统，首先我们应该知道操作系统的概念。
本章主要讲述了以下几个问题。
一、什么是操作系统二、操作系统的形成三、操作系统的类型四、操作系统的功能一、什么是操作系统在回答这个问题之前，我们先来了解一下什么是计算机系统。
计算机系统是按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统。
计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
软硬件系统的组成部分就是计算机系统的资源，当不同的用户使用计算机时都要占用系统资源并且有不同的控制需求。
操作系统就是计算机系统的一种系统软件，由它统一管理计算机系统的资源和控制程序的执行。
操作系统的设计目标一是使计算机系统使用方便。
二是使得计算机系统能高效地工作。
二、操作系统的形成早期没有操作系统→原始汇编系统→管理程序→操作系统可以看到，操作系统是随着计算机硬件的发展和应用需求的推动而形成的。
三、操作系统的类型按照操作系统提供的服务，大致可以把操作系统分为以下几类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
其中批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统是基本的操作系统（加亮）1、批处理操作系统按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行，实现计算机操作的自动化。
又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。
单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行，多个作业可自动、顺序地被装入运行。
批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器，中央处理器轮流地执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备，这样可以充分利用计算机系统的资源，缩短作业时间，提高系统的吞吐率。
2、分时操作系统，这种系统中，一个计算机系统与许多终端设备连接，分时系统支持多个终端用户，同时以交互方式使用计算机系统，为用户在测试、修改和控制程序执行方面提供了灵活性。
操作系统概念复习
1、什么是操作系统？简述操作系统的类型？答：操作系统是系统软件中最基本的部分，是能有效的组织和管理计算机系统中硬件和软件资源，合理的组织计算机工作流程，控制子程序的执行，并向用户提供服务功能，使用户能够方便灵活、有效使用计算机，并使整个计算系统能高效运行的一组程序模块集合。
操作系统按系统作业特点可分为：批处理操作系统，分时操作系统，实时操作系统，网络操作系统和分布式操作系统。
2、操作系统的功能：答：操作系统的主要功能包括：处理机和进程管理（进程和作业调度，进程控制和通信）、设备和接口管理（设备分配和设备处理，命令接口、程序接口）、文件管理（存储空间的管理，文件读写管理）、存储管理（内存分配地址映射）。
操作系统的作用？答：操作系统提供了程序执行的环境，它的主要职能是管理和控制计算机系统的硬件和软件资源，合理组织计算机的工作流程，为用户提供一个良好的工作环境和友好接口。
操作系统提供的服务都有哪些？答：程序执行、I/O操作、文件系统处理、通信、错误检测、资源分配、用户管理、保护。
操作系统有哪些结构？各自的优缺点。
答：简单结构（利用最小空间提供最多的功能，但是没有很好地区分接口和功能层次，使得系统很不安全），层次化设计（优点是构造和调试的简单化，缺点有难于对每层进行详细定义，而且效率较低），微内核（优点是有利于操作系统的扩展，缺点是整个操作系统的功能降低）。
虚拟机的优点：答：首先，虚拟机通过完全的保护系统资源，所以虚拟机提供了一个健壮的安全保护层。
其次，虚拟机允许在不干扰正常系统的前提下，进行系统开发。
虚拟存储器有哪些特征？答：虚拟扩充、离散分布、部分装入、多次对换。
进程的概念及组成:答：进程是指在计算机系统中一个能独立运行并进行资源分配的基本单位，它的组成有机器指令、数据、栈等，并能够独立运行的活动实体。
多个进程可以并发执行和交换信息。
一个进程在执行时需要一定的资源，如cpu、I/o和存储空间。
进程组成：（1）进程标识符，它是对应进程的唯一标识符（2）处理机状态：包括处理机的各种寄存器内容信息；（3）进程调度状态：包括进程的执行状态，调度优先权等。
操作系统概念名词解释
操作系统概念名词解释原语：它是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序，为保证其操作的正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。
设备独立性：指用户设备独立于所使用的具体物理设备。
即在用户程序中要执行I/O操作时，只需用逻辑设备名提出I/O请求，而不必局限于某特定的物理设备。
操作系统：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序的集合。
其主要功能是实现处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和用户接口。
文件：指具有文件名的若干相关元素的集合。
进程: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的基本单位。
虚拟存储器：指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。
从用户观点看，虚拟存储器具有比实际内存大得多的容量。
这既方便了用户，又提高了内存的利用率和系统的吞吐量。
另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。
具有多次性，对换性和虚拟性三大主要特征。
文件目录：为了项用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，(亦可包含文件属性)进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。
SPOOLING：即同时联机外围操作，又称脱机操作。
在多道程序环境下，可利用多道程序中的一道程序，来模拟脱机的输入输出功能。
即在联机条件下，将数据从输入设备传送到磁盘，或从磁盘传送到输出设备。
设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现的。
程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。
中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。
当输入完成时，I/O控制器通过中断请求线向CPU发出中断信号，CPU进行中断处理。
DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。
通道控制方式：CPU发出启动指令，指出通道相应的操作和I/O设备，该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。
操作系统概念整理
操作系统概念整理名词解释：1.处理器调度按照层次可分为三级：⾼级调度、中级调度和低级调度各级主要任务：⾼级调度：⼜称作业调度、长程调度，在多道批处理操作系统中，从输⼊系统的⼀批作业中按照预定的调度策略挑选若⼲作业进⼊主存，为其分派所需资源、并创建作业的相应⽤户进程后便完成启动阶段的⾼级调度任务，已经为进程做好运⾏前的准备⼯作，等待进程调度挑选进程运⾏，在作业完成后还要做结束阶段的善后⼯作。
中级调度：⼜称平衡调度、中程调度，根据主存资源决定主存中所能容纳的进程数⽬，并根据进程的当前状态来决定辅助存储器和主存中的进程的对象。
低级调度：⼜称进程调度\线程调度、短程调度，其主要功能是根据某种原则决定就绪队列中的哪个进程\内核级线程获得处理器，并将处理器出让给它使⽤。
2.逻辑地址：⽤户⽬标程序使⽤的地址单元称为逻辑地址（相对地址），⼀个⽤户作业的⽬标程序的逻辑地址稽核称为该作业的逻辑地址空间。
物理地址：主存中的实际存储单元称为物理地址（绝对地址），物理地址的总体相应构成3.解释并发性与并⾏性答：计算机操作系统中把并⾏性和并发性明显区分开，主要是从微观的⾓度来说的，具体是指进程的并⾏性（多处理机的情况下，多个进程同时运⾏）和并发性（单处理机的情况下，多个进程在同⼀时间间隔运⾏的）。
并⾏性是指硬件的并⾏性，两个或多个事件在同⼀时刻发⽣。
并发性是指进程的并发性，两个或多个事件在同⼀时间段内发⽣。
4.解释可再⼊程序与可再⽤程序答：可再⼊程序⼜称可重⼊程序是指能够被多个程序同时调⽤的程序，是纯代码，在执⾏过程中不被修改。
可再⽤程序实在调⽤过程中可以⾃⾝修改，在调⽤它的程序退出之前是不允许其他程序来调⽤的。
5.解释进程的竞争关系和协作关系答：竞争关系：系统中的多个进程之间彼此⽆关，它们并不知道其它进程的存在，并且也不接受其它进程执⾏的影响。
协作关系：某些进程为完成同⼀任务需要分⼯协作，由于合作的每⼀个进程都是独⽴地以不可预知的速度推进，这就需要相互协作的进程在某些协调点上协调各⾃的⼯作。
操作系统概念复习课件
内存的保护与访问控制
内存保护
为了防止进程之间的相互干扰和破坏， 操作系统需要对内存空间进行保护。通 过设置不同的保护标志和权限，限制不 同进程对内存空间的访问权限，以保护 系统的稳定性和数据的安全性。
VS
访问控制
访问控制是实现内存保护的重要手段之一 。通过访问控制表、页表等数据结构，操 作系统可以记录每个进程的访问权限和操 作记录，对非法访问进行拦截和阻止，从 而保证系统的安全性和稳定性。
移动设备时代
随着智能手机和平板电脑的普及， iOS、Android等移动设备操作系 统逐渐占据市场，操作系统的形 态和功能也更加多样化。
操作系统的分类
单用户操作系统
只能支持一个用户同时使用计 算机的操作系统，如DOS。
多用户操作系统
允许多个用户同时使用计算机 的操作系统，如UNIX和Linux 。
进程状态之间会根据条件进行转 换，如运行转为就绪、就绪转为 运行等。
进程的创建与终止
进程创建
通过系统调用或用户程序启动，系统为新进 程分配资源并初始化。
进程终止
当进程完成或异常结束时，系统回收相关资 源。
进程创建与终止的方式
可以通过系统调用或异常处理等方式实现。
进程的同步与通信
进程同步
多个进程在并发执行时，需 要按照一定的顺序执行，以 避免冲突和不安全因素。
系统容错与恢复技术
冗余设计
通过硬件冗余、软件冗余等方式提高系统的可靠 性和稳定性，减少故障发生。
故障检测与隔离
及时检测系统中的故障并进行隔离，防止故障扩 散和影响整个系统。
数据备份与恢复
定期对重要数据进行备份，并在数据丢失或系统 故障时进行快速恢复。
系统性能优化与监控
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原语：它是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序，为保证其操作的正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。
设备独立性：指用户设备独立于所使用的具体物理设备。
即在用户程序中要执行I/O操作时，只需用逻辑设备名提出I/O请求，而不必局限于某特定的物理设备。
操作系统：操作系统是控制和管理计并机硬件和软件资源，合理地组织计算机的匸作流程，以及方便用户的程俘的集合。
其主要功能是实现处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和用户接口。
文件：指具有文件需的若干相关元素的集合。
进程:进程是程呼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的基本单位。
虚拟存储器：指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。
从用户观点看，虚拟存储器具有比实际内存大得多的容最。
这既方便了用户，乂提高了内存的利用率和系统的吞吐量。
另外焜存容晶的扩大是以牺牲CPUI作时间以及内、外存交换时间为代价的。
具有多次性，对换性和虚拟性三大主要特征文件目录：为了项用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，（亦可包含文件属性）进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。
SPOOLING：即同时联机外围操作，乂称脱机操作。
在多道程序环境下，可利用多道程序中的一道程庁，来模拟脱机的输入输出功能。
即在联机条件下，将数据从输入设备传送到磁盘，或从磁盘传送到输出设备。
设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现的。
程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。
中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。
当输入完成时，I/O控制器通过中断请求线向CPU发出中断信号，CPI；进行中断处理。
DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。
通道控制方式：CPU发出启动指令，指出通道相应的操作和I/O设备，该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。
什么是段式存储管理？它从逻辑地址到物理地址是怎么变换的？把程序按内容或构成关系分成段，每段有自己的名字。
一个用户作业或进程包含的段对应于一个二维虚拟储存器。
以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理地址。
只将那些经常访问的段驻留内存，其他的段放在外存，待需要时自动调入。
地址变换过程：由虚地址中的段号为索引，査段表。
找出该段在内存的起始地址，并将其和段内地址相加，从而得到物理地址。
什么是请求页式管理？能满足用户哪些需要？请求页式管理的基本原理是将逻辑地址空间分成大小相同的页，将存储地址空间分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。
页式系统的逻辑地址分为页号和页内位移最。
页表包括页号和块号数据项，它们一一对应。
根据逻辑空间的页号，査找页表对应项找到对应的块号，块号乘以块长，加上位移星就形成存储空间的物理地址。
每个作业的逻辑地址空间是连续的，重定位到内存空间后就不一定连续了。
此外，页表中还包括特征位（指示该页面是否在内存中）、外存地址、修改位（该页的内容在内存中是否修改过）等。
页式存储管理在动态地址转换过程中需要确定某一页是否已经调入主存。
若调入主存，则可直接将虚地址转换为实地址，如果该页未调入主存，则产生缺页中断，以装入所需的页。
页式存储管理将不常用的页面调出内存，使内存的利用率高；虚拟的容量大，用户不必担心内存不够：不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片"问题。
SPOOLing的含义是什么？试述SPOOLing系统的特点、功能以及控制过程。
SPOOLing 是Simultaneous Peripheral Operation On-Line （即外部设备联机并彳亍操作）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呈础上产生的，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、输岀井组成；它将独占设备改造为共亨设备，实现了虚拟设备功能。
什么是设备独立性，它是如何实现的？设备独立性即应用程序独立丁•使用的物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名称來请求使用某类设备。
系统在执行时，是使用物理设备名称。
要实现设备独立性必须由设备独立性软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表LUT完成的。
文件的物理结构有哪几类，那种结构能支持大型文件？文件的物理结构有：顺序文件、链接文件和索引文件。
其中索引文件能支持大型文什么是高级调度、中级调度和低级调度？作业调度：从一批后备作业中选择一个或儿个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。
执行完后，回收资源。
进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPUo保存处理机的现场信息、按某种算法选取进程、把处理器分配给进程交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。
什么是文件的逻辑结构和物理结构？文件的逻辑结构（文件的组织）：从用户角度看到的文件的全貌，也就是它的记录结构，包扌!5流式文件、顺序文件、索引文件和索引顺序文件。
文件的物理结构（文件的存储结构人文件在外存上的存储组织形式，包扌舌连续文件、串联文件和索引文件。
进程:一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程。
进程与©/?的区别1）进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合：进程是程序的执行。
2）进程是暂时的，程序是永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。
3）进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。
4）进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。
为什么引入进程概念？在多道程序环境下，程序的执行属于并发性，此时他们将失去封闭性，并具有间断性和不可再现性的特性。
这决定了通常的程序是不能并发执行的，则程序结果不可再现。
为使程序能并发执行，且为了对其进行控制，则引入了进程。
动态重定位：在可执行文件中记录虚拟内存地址，装入和执行时通过硬件地址变换机构，完成虚拟地址到实际内存地址的变换。
交换：一个进程可以从内存临时交换到后备存储器（外存）上存放，其后需要执行时再将其调入内存中。
可重入代码：乂称’纯代码’，是一种允许多个进程冋时访问的代码。
进程不能多起修改。
可以采用哪几种方式将程序装入内存？（1）绝对装入：在可执行文件中记录内存地址，装入时直接定位在上述内存地址。
（2）可重定位装入：可执行文件中，列出各个需要重定位的地址单元和相对地址值，装入时再根据所定位的内存地址去修改每个重定位地址项，添加相应偏移最。
（3）动态运行期装入（动态重地位）：在可执行文件中记录虚拟内存地址，装入和执行时通过硬件地址变换机构，完成虚拟地址到实际内存地址的变换。
何谓静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？（4）静态链接在程序执行前，先将各目标模块及他们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。
（5）装入时动态链接：指用户源程序编译后所得的目标模块，在装入内存吋，采用边装入边链接的方式。
（6）运行时动态链接：指对某冃标模块的链接，是在程序执行中需要该程序块时才对其进行链接。
为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持？（1）页表机制，在请求分页系统中所需要的主要数据结构就是页表。
（3）地址变换机制。
（2）缺页中断机制，当所访问的页不再内存中时，便产生一次缺页中断，请求系统将所缺的页调入内在请求分页中，页表应包括哪些数据项？每项的作用是？从左至右：页号、物理块号、状态位P、访问字段A、修改位M、外存地址。
状态位P：指示该页是否已经调入内存。
访问字段A：记录该页在一定时间中访问的次数。
修改位显示该页在调入内存后是否被修改。
外存地址：指出该页的物理块号。
说明请求分页系统中的缺页中断处理过程。
访问快表（无）、访问页表（无）、在内存中（无）、缺页中断、保护现场、外存中找到缺页、内存满（选出一页换出）否则OS命令CPU从外存读缺页、启动I/O硬件、将该页换入内存、修改页表、返回。
磁盘高速缓存：指利用内存中的存储空间来暂存从磁盘中读出的一系列盘块中的信息。
虚拟设备：通过SPOOLing技术把原独占设备改造成能为若干用户共亨的设备，以提高设备的利用率。
SPOOLing：利用假脱机技术，也称为虚拟设备技术，可把独享设备转变成具有共享待征的虚拟设备，从而提高设备利用率。
试说明SPOOLing系统的组成？（1）：输入井和输出井：是在磁盘上开辟的两大存储空间，输入井是模拟脱机输入时的磁盘设备，用于暂存I/O设备输入数据，输出井是模拟脱机输出时的磁盘，用于暂存输出数据。
（2）：输入缓冲区和输出缓冲区；为缓和CPU和磁盘捡得速度差异，在内存中开辟的两缓冲区，输入缓冲区用于暂存输入设备送来的数据，输出缓冲区用于暂存输出井送來的数据。
（3）：输入进程SPi和输出进程SP。
；进程SPi模拟脱机输入时的外围控制机将用户要求的数据从输入机通过输入缓冲区在送到输入井，当CPU需要数据时再从输入井读入内存，SPo亦类似。
文件目录：是一种数据结构，用于标志系统中文件及其物理地址，供检索时使用。
索引结点：采用文件名于文件描述信息分开的办法，亦即，使文件描述信息单独成为一个数据结构，此数据结构称为索引结点。
FCB：文件控制块，为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，通常含有三方面信息，即基本信息、存取控制信息、使用信息。
简要说明实现文件共享的两种方法（1）：基于索引结点的共亨方式（硬链接）：在树型结构的目录中，当有多个用户要共亨一个子目录货文件时，必须将共享文件或目录链接到多个用户的目录中，才能方便地找到该文件。
（2）：利用符号连实现文件共亨（软链接）；例如为使B能共亨C的一个文件F,可以由系统创建一个LINK类型的新文件，也取名为F,并将F行入B的目录中，以实现B的目录与文件F的链接。
OS中对空闲盘块的管理方法。
（1）：空闲表法；其属于连续分配的方式，为每个文件分配一块连续的存储空间，即系统也为外存上所有空闲区建立一张空闲表，每个空闲区对应一个空闲表，其中包括表项字号、该空闲区的第一个盘块号、该区的空闲块数。
（2）：空闲链表法；将所有的空闲盘区拉成一条空闲链。
可分为空闲盘块链（盘块为单位）、空闲盘区链（盘区为单位）。
OS在磁盘上为文件分配空间的方法有哪些？简述各种方法的技术要点。
（1） :连续分配：要求每个文件分配一组相邻的盘块，一组盘块的地址定义了磁盘上的一段线性地址，这样所形成的文件结构称为顺序文件结构。