计算机操作系统概要
自考02326《操作系统》串讲笔记1
第一部分课程概述一、使用教材《操作系统》，全国高等教育自学考试指导委员会组编，谭耀铭主编，中国人民大学出版社2007年版。
二、课程简介随着计算机技术的迅速发展，计算机的硬、软件资源越来越丰富，用户也要求能更方便、更灵活地使用计算机系统。
为了增强计算机系统的处理能力以及方便用户有效地使用计算机系统，操作系统已成为现代计算机系统中不可缺少的重要组成部分。
因此，操作系统课程也就成为高等学校计算机专业的重要专业基础课程。
本课程从操作系统实现资源管理的观点出发，阐述如何对计算机系统中的硬、软件资源进行管理，使计算机系统协调一致地、有效地为用户服务，充分发挥资源的使用效率，提高计算机系统的可靠性和服务质量。
三、课程学习与考试要求在自学过程中、考生应掌握操作系统对各种资源的管理方法和操作系统各部分之间的联系，这样才能真正掌握操作系统的工作原理以及了解操作系统在整个计算机系统中的作用。
为了能确切地学好本课程，要求考生具备：高级语言程序设计、数据结构、计算机系统结构等课程的知识。
在学任何一门课程时，要能做到真正学有所得，就必须：认真阅读教材，边读边做笔记；及时做习题，巩固所学内容；做好阶段总结，正确理解课程内容。
但每一门课程都有自身的特殊性，对于具体课程来说，应按照课程的特点具体探讨如何进行学习。
要学好操作系统课程，关键在于弄清操作系统要做什么，怎么去做和为什么要这样去做。
所以，如能注意如下几点，将会对操作系统课程的自学起到促进作用。
（1）在开始阅读某一章教材之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点、考核要求、自学要求、重点，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
（2）阅读教材时要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本原理必须彻底弄清，对设计技巧要能灵活运用。
（3）根据操作系统在计算机系统中的应用，你在学习操作系统课程时应围绕如下四个中心问题：①操作系统怎样管理计算机系统中的各种资源，以及保证资源的使用效率。
msinfo32命令的使用
msinfo32命令的使用msinfo32是一款Windows系统自带的命令行工具，用于查看本地计算机的详细系统信息。
通过该命令可以获取各种硬件和软件的相关信息，包括操作系统、系统硬件配置、设备驱动程序、安装的软件及其版本等。
使用msinfo32命令非常简单，只需要在命令提示符窗口中输入“msinfo32”，然后回车即可打开“系统信息”窗口。
在该窗口中可以看到系统概要、硬件资源、组件、软件环境等多个选项，下面我们分别介绍一下这些选项的详细内容。
1. 系统概要：系统概要选项显示了系统的基本信息，包括操作系统名称、版本、制造商、注册用户、系统类型（32位或64位）等。
2. 硬件资源：硬件资源选项提供了关于硬件配置的详细信息。
包括处理器、内存、主板、声卡、显示器、键盘、鼠标、网络适配器、打印机等硬件设备的信息。
每个硬件设备都列出了其制造商、型号和驱动程序的详细信息。
3. 组件：在组件选项中可以查看操作系统中已安装的各种组件的详细信息。
这包括网络服务、协议、文件共享、存储等。
4. 软件环境：软件环境选项列出了计算机上安装的所有软件及其版本信息，包括操作系统的软件组件、应用程序、驱动程序等。
此外，msinfo32还提供了导出和保存功能，可以将系统信息导出为txt、nfo或XML文件格式，方便用户查阅和共享。
在“文件”菜单中选择“导出”，然后选择保存文件的路径和文件格式即可。
msinfo32的使用场景非常广泛，可以用于故障排除、系统维护、软硬件升级以及报告系统信息等。
例如，当遇到系统崩溃或出现错误时，我们可以使用msinfo32查看系统信息，以便更好地理解问题的原因，并采取相应的解决方案。
另外，在升级内存、更换硬件或安装新软件之前，使用msinfo32检查系统信息，可以确保所选择的硬件和软件与计算机兼容。
总之，msinfo32是一款非常实用的系统信息查看工具，它能提供全面的硬件和软件信息，有助于用户了解计算机的配置和状态，便于用户进行故障排除和系统维护操作。
计算机简介概要
计算机概要什么是计算机？计算机是一种用于处理和存储大量数据的电子设备。
它能够执行各种复杂的计算任务，进行数据处理和信息存储。
计算机由硬件和软件两部分组成，硬件包括中央处理单元（CPU）、内存、硬盘等，软件包括操作系统和各种应用程序。
计算机的发展历程计算机的历史可以追溯到几千年前的计算工具和机械设备。
然而，现代计算机的起源可以追溯到20世纪40年代的第一台电子计算机 ENIAC（电子数字集成式计算机）。
在过去的几十年里，计算机发展迅速，并取得了巨大的进步。
计算机整体变得更小、更快、更强大。
现代计算机不仅可以执行复杂的计算任务，还能够连接到互联网，实现远程通信和数据共享。
计算机的分类根据运行方式和用途，计算机可以分为以下几类：1.个人计算机（PC）：个人计算机是一种用于个人使用的计算机，通常由一个处理器、内存、硬盘和显示器组成。
个人计算机广泛应用于家庭和办公环境，用于处理文档、浏览网页、娱乐等。
2.服务器：服务器是一种用于提供服务和资源的计算机。
它通常具有更高的处理能力、存储能力和网络连接能力，用于托管网站、存储数据等。
3.超级计算机：超级计算机是一种高性能计算机，可以同时运行多个复杂的计算任务。
它通常用于科学研究、气象预测、核能模拟等领域。
4.嵌入式计算机：嵌入式计算机是一种集成在其他设备中的专用计算机，用于控制、监测和处理设备的各种功能。
嵌入式计算机广泛应用于汽车、家电、工业控制等领域。
计算机的工作原理计算机的工作原理可以简单概括为输入、处理和输出三个步骤：1.输入：计算机通过各种输入设备，如键盘、鼠标、摄像头等接收外部数据。
这些数据被传输到计算机的处理器和内存中。
2.处理：计算机的处理器在内存中执行各种计算任务和逻辑操作。
它通过执行指令和操作数据来完成各种任务。
3.输出：计算机将处理结果通过显示器、打印机、扬声器等输出设备呈现给用户。
这些输出设备将计算机处理的数据可视化或者转化为其他形式的输出。
windows 基本操作
《 开 始 》 菜 单 的 经 典 模 式
自 定 义 “ 开 始 ” 菜 单
自 定 义 开 始 菜 单 的 高 级 属 性
四、Windows 的基本操作
1. 2. 3. 4. 5.
鼠标的使用 窗口 菜单 对话框和消息框 剪切板
１、鼠标的使用
鼠标是图形界面控制计算机的主
要工具，用户使用鼠标可以在屏 幕上定位光标，也可以执行程序 及其它任务。 鼠标的主要操作有单击、双击、 右击和拖动。
鼠标指针的含义
标准 选择 ? 文字 选择 对角线 调整1 对角线 调整2
帮助 选择 后台 操作
忙
手写
不 可用
垂直 调整
移 动
其他 选择 链接 选择
精确 定位
水平 调整
２、Windows XP的窗口
Windows 是一个多窗口操作 系统，每个打开的程序在桌面上都 有一个窗口。不同的窗口有不同的 功能。
关闭窗口
方法： I、单击“关闭”按钮，可以快迅地 关闭窗口； II、直接按控制菜单快捷键，Alt+F4 来关闭窗口。
3、菜单
Windows的基本操作命令都可以用 菜单来实现。 菜单内容主要有两种，一种用于执 行某种操作，如打开文件、保存文件、 打印等；另一种则用于设置，如设置窗 口的外观、设置页面、设置字体、颜色 等等。
左侧出现“●”：表示该菜单项被选中，并且
当前仍然有效，只允许选择一个项目（单选）。
左侧出现“√”：表示该菜单项被选中，并且
当前仍然有效，允快捷键，即
可以不通过选择菜单而直接按键盘上的快捷键就 能马上执行该项命令。
复选标记√
呈灰色的命令 分组符 单选标记●
系统概述
第一章系统概述1.1系统开发的目的及背景随着我国企业规模的不断扩大，职工队伍变得越来越庞大。
这就导致职工信息不断增多，而人事管理是一项琐碎、复杂而又十分细致的工作，例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。
这些优点能够极大地提高人事工资资管理的效率,也是企业的科学化、正规化管理,与世界接轨的重要条件。
这就对企业人事管理提出了新的要求，用计算机管理系统来管理企业人事已经成为目前的趋势，使用计算机可以高速，快捷地完成以上工作。
在计算机联网后，数据在网上传递，可以实现数据共享，避免重复劳动，规范数据管理行为，从而提高了管理效率和水平。
企业人事管理系统便是以计算机为工具，通过对人事管理所需的信息管理，不仅把管理人员从繁琐的数据计算处理中解脱出来，而且优化了管理体系，使其高效化，简易化，智能化，也提高了透明度和互动性。
1.2 可行性研究1.2.1可行性研究方法通过调查分析企业人事管理系统所具备的能力及实现的方法。
确定总体结构，利用数据库所具有的能力，以最简洁最容易的方法，使其成为一个初级的系统软件。
1.2.2可行性综合分析（1）可行性：系统现阶段的发展过程中，利用现有人力和物力是完全具备的能力开发出来的，作为阶段性产品，日后的发展空间大，实现方法逐步简单容易。
对于该系统的技术要求，现行的软件开发条件，环境，完全可以实现。
SQL Server 2000完全可以提供该系统的操作要求和数据库需求。
所以企业人事管理系统在技术上是完全可行的。
（2）操作可行性：该系统的开发要求是界面简单，易于操作。
（3）经济可行性：该系统做为课程设计开发，经济可行性在此不做讨论。
（4）法律可行性：没有触犯任何国家法律，该系统在法律上具有可行性。
第二章需求分析2.1用户需求本系统是为了更好的实现人事各种信息的管理。
本系统主要针对查看员工的各种信息需求所设计的，可以很好的管理数据。
主要功能有：数据入库、查询、修改和删除等。
系统概要设计文档
系统概要设计文档目录系统概要设计文档......................................................................................... 错误！未指定书签。
目录 ................................................................................................................ 错误！未指定书签。
1引言 ............................................................................................................. 错误！未指定书签。
1.1编写目的及阅读建议....................................................................... 错误！未指定书签。
1.2系统概述........................................................................................... 错误！未指定书签。
1.3文档概述........................................................................................... 错误！未指定书签。
1.4设计原则与设计要求....................................................................... 错误！未指定书签。
2引用文件...................................................................................................... 错误！未指定书签。
unix
今天这么多的各式各样的Unix衍生产品。
如AIX、Solaris、HP-UX、IRIX、OSF、Ultrix等等。
（这些商业化的Unix基本上都是源于AT&T授权的Unix System V）UNIX操作系统概要对于一个典型的计算机系统包括硬件、系统软件和应用软件这三部分。
操作系统则是控制和协调计算机行为的系统软件。
当然UNIX操作系统也是一个程序的集合，其中包括文本编辑器、编译器和其他系统程序。
下面我们就来认识一下这个分层结构：内核：在UNIX中，也被称为基本操作系统，负责管理所有与硬件相关的功能。
这些功能由UNIX内核中的各个模块实现。
其中包括直接控制硬件的各模块，这也是系统中最重要的部分，用户当然也不能直接访问内核的。
常驻模块层：常驻模块层提供了执行我们请示的服务例程。
它提供的服务包括输入/输出控制服务、文件/磁盘访问服务以及进程创建和中止服务。
我们的程序通过系统调用来访问常驻模块层。
工具层：是UNIX的用户接口，就是常用的shell。
它和其他UNIX命令和工具一样都单独的程序，是UNIX系统软件的组成部分，但不是内核的组成部分。
虚拟计算机：是向系统中的每个用户指定一个执行环境。
这个环境包括一个与用户进行交流的终端和共享的其他计算机资源，如最重要的CPU。
如果是多用户的操作系统，UNIX视为一个虚拟计算机的集合。
而对每一个用户都有一个自己的专用虚拟计算机。
但是由于CPU和其他硬件是共享的，虚拟计算机比真实的计算机速度要慢一些。
进程：UNIX通过进程向用户和程序分配资源。
每个进程都有一个作为进程标识的整数和一组相关的资源。
当然它也可以在虚拟计算机环境中执行。
Unix的家谱Unix成长为一个非私有的操作系统，是因为1956年的AT&T公司受命于联邦去经营电报电话服务。
当然也可以开发软件，甚至那个软件可以有”合理”收费的许可证，但是这个公司却被禁止从事任何和计算机有关的商业活动。
操作系统概要终极解码版
概述1．操作系统是扩充（B ）功能的第1层系统软件。
A．软件B．裸机C．机器语言D．中断2．从资源管理程序的观点来看，操作系统是（ B ）的管理者。
A．程序和数据B．系统硬软件资源C．进程D．中断3．属于实时控制系统的是（ A ）。
A．飞机自动驾驶系统B．飞机订票系统C．电子商务系统D．管理信息系统4．操作系统的职能有三，管理系统硬软件资源、合理地组织计算机工作流程以及（ B ）。
A．防止某些人以非法手段进入系统B．为用户提供良好的工作环境的接口C．对用户的命令快速产生响应D．作为服务机构向其他站点提供优质服务5．非影响分时系统响应时间的因素是（ C ）。
A．进程调度和对换的时间B．分时用户的数目C．分时用户所运行程序的特性D．时间片的大小操作系统接口1．当用户程序需要使用操作系统功能从磁盘读取执行的程序和数据时，首先要通过专门的指令完成（C）。
A．从运行态到阻塞态的转换B．进程从活动态到挂起态的转换C．进程从目态到管态的转换D．进程从管态到目态的转换2．在批处理系统中，不属于作业管理程序任务的是（ D ）。
A．按照调度算法在后备状态的作业中选择作业B．为选中的作业创建相应进程C．为选中的作业分配主存等系统资源D．为作业对应的进程分配处理器进程管理1．若一程序运行时独占系统全部资源，资源的状态只受该程序而改变，程序执行结果不受外界因素的影响，这是指（ B ）。
A．序顺序执行的顺序性B．程序顺序执行的封闭性C．程序顺序执行的可再现性D．并发程序失去封闭性2．不属于进程3种基本状态的是（ C ）。
A．运行态B．就绪态C．后备态D．阻塞态3．下面关于并行性和并发性说法正确的是（D ）。
A．并行性是指2个或2个以上的事件在同一时间段内发生B．并发性是指2个或2个以上的事件同一时刻发生C．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并行执行D．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并发执行4．已经获得了除处理器以外的所有必要资源的进程处于（ C ）。
操作系统概要设计文档
操作系统概要设计文档1. 引言本文档旨在概述操作系统的概要设计。
操作系统是一种管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
它提供了用户与计算机硬件之间的接口，并协调和控制程序运行。
2. 设计目标操作系统的设计目标包括但不限于以下几个方面：- 提供良好的用户界面，使用户能够方便地操作计算机系统。
- 管理和分配计算机硬件资源，如处理器、内存和输入输出设备。
- 支持多任务和多用户的并发运行，提高计算机系统的效率和资源利用率。
- 提供稳定和可靠的运行环境，能够检测和修复错误，确保系统的可靠性和可用性。
- 提供安全性和保护措施，防止未授权的访问和数据泄露。
3. 接口设计操作系统的接口设计是用户与操作系统之间进行交互的核心部分。
在设计操作系统的接口时，需要考虑以下几个方面：- 命令行界面：提供命令行界面，接受用户输入的命令，并执行相应的操作。
- 图形用户界面（GUI）：提供直观、易用的图形界面，使用户能够通过鼠标和键盘进行操作。
- 应用程序编程接口（API）：提供给应用程序开发人员使用的接口，使他们能够与操作系统进行交互。
4. 资源管理操作系统需要管理和分配计算机系统的各种资源，包括处理器、内存、输入输出设备等。
在设计资源管理的策略时，需要考虑以下几个因素：- 调度策略：确定进程的执行顺序和时间片分配策略，使进程能够合理地利用处理器资源。
- 内存管理：分配和回收内存，将进程加载到内存中，并进行内存保护和共享。
- 文件系统管理：管理存储设备上的文件和目录，提供对文件的读写和管理功能。
- 输入输出管理：管理和调度输入输出设备的访问，提供高效、可靠的输入输出功能。
5. 安全性设计操作系统需要提供安全性和保护措施，确保系统的安全可靠。
在设计安全性时，需要考虑以下几个方面：- 用户身份认证：验证用户的身份，确保只有授权用户能够访问系统资源。
- 访问控制：限制用户对系统资源的访问权限，并确保数据的安全性。
- 数据加密：对敏感数据进行加密，防止数据泄露。
操作系统的处理机管理功能概要
交通计算机 翟高寿
第4页共6页ห้องสมุดไป่ตู้
进程通信
主要任务 进程（或线程）间信息交换
进程通信方式 共享存储器 管道方式 消息传递系统 A. 消息缓冲队列 B. 邮箱
交通计算机 翟高寿
第5页共6页
知行合一， 开拓进取！
操作系统的处理器管理功能概要■
交通计算机 翟高寿
第6页共6页
操作系统的处理器管理 功能概要
交通 计算机
翟高寿
第1页共6页
处理器调度
作业调度 作业后备队列 作业选择与资源分配 调入内存与建立进程
进程调度 就绪进程队列 进程选择与处理机分配 设置运行现场与启动运行
调度算法 先来先服务/优先权高者优先调度算法
交通计算机 翟高寿
第2页共6页
进程控制
主要任务 创建进程 撤销进程 进程状态转换
进程控制机制 原语 进程&线程
交通计算机 翟高寿
第3页共6页
进程同步
主要任务 进程/线程并发执行协调 互斥/同步方式 临界资源&临界区
进程同步机制 开/关锁原语 信号量机制 管程
上海大学《计算机组成原理》笔记概要总结
计算机组成原理第一章—计算机系统概论1.1计算机系统的简介1. 计算机系统由硬件与软件两大部分组成2. 将高级程序语言翻译成机器语言的程序称为翻译程序，翻译程序有两种，一种是编译程序，一种是解释程序，编译与解释的区别在于，编译程序是将高级语言程序一次性翻译为机器语言程序，而解释程序是翻译一句，执行一句。
3. 高级语言经过编译程序翻译为汇编语言，汇编语言经汇编程序，翻译为机器语言程序1.2计算机的基本组成1.1945年冯诺依曼提出了"存储程序"的概念，冯诺依曼机特点：1. 计算机由存储器，运算器，控制器，输入设备与输出设备组成2. 指令与数据以同等地位存放在存储器内，按地址寻访3. 指令与数据均按二进制数表示4. 指令由操作码与地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置5. 指令在存储器内按顺序存放6. 计算机以运算器为中心，输入设备与输出设备的数据传送通过运算器来完成2.冯诺依曼机是由运算器为中心的，现代计算机是以存储器为中心的3.计算机的工作过程（必考）涉及的元器件：MAR(地址寄存器)，MDR(指令寄存器)，ALU(算数逻辑单元)，ACC(累加器)，MQ(乘商寄存器)，PC(程序计数器)，IR(指令寄存器)（掌握执行指令的全过程）4.机器字长：机器字长是指CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关5.存储容量：存储容量存储单元个数存储字长6.运算速度(可能出计算)：Vm = 1 / Tm 单位MIPS(百万指令每秒)CPI （执行每条指令所需要的时钟周期）= 1 / IPC(CPU每一周期执行指令的条数，一旦CPU设计完成，IPC的值不会变)第三章—系统总线3.1总线的基本概念总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的介质（总线的每条传输线可以传输1位二进制代码）3.2总线的分类总线按照数据传送方式可分为两类：1. 并行传输总线2. 串行传输总线按连接部件的不同可以分为三类（掌握加粗部分）：1. 片内总线(指芯片内部的总线)2. 系统总线3. 通信总线3.2.1片内总线概念：片内总线是指芯片内部的总线3.2.2系统总线系统总线是指CPU,I/O设备，主存各大部件的信息传输线按照系统总线的传输信息不同，可分为三类：1. 数据总线2. 地址总线3. 控制总线1.数据总线：双向传输总线，与机器字长与存储字长有关2.地址总线：单向传输总线，由CPU发出，主存的地址线位数与存储单元的个数有关3.控制总线：从单个来说传输是单向的，从总体来说传输的双向的3.2.3通信总线（了解即可）这类总线用于计算机系统之间或计算机系统与其他操作系统之间的通信3.3总线特征与性能指标3.3.2总线性能指标1.总线宽度：总线宽度可以数据总线的宽度，用位来表示，例如8位，16位，32位2.总线带宽（要求会计算，且掌握提高总线速率的方式）：总线带宽可以理解为总线的传输速率，即单位时间上的传输数据的位数，通常用每秒传输的字节数来衡量，单位Mbps(兆字节每秒)例子：总线的频率为33Hz，总线宽度为32位，求总线带宽？33*（32/8）=132MBps3.总线复用：一条信号线上传输两种线号，例如，一条总线上即可传输地址信号，又可传输数据信号，此称之为总线复用3.3.3总线标准（掌握PCI,USB）1.PCI总线：为了提升总线性能，由Intel首先提出，PCI中文名称为外围部件互连，其最出名的特性为即插即用，即任何扩展卡插入系统便可直接工作，现在已推出了PCI-ExpressB总线：通用串行总线，真正的即插即用，这里的串行指的是串行通信，即使用一条数据线，将数据1位1位的进行传输，不可同时传输2位数据3.5总线控制1.为何使用总线控制？由于总线上连接着多个部件，什么时候由哪个部件发送信息，如何给信息传送定时，如何防止信息丢失，如何避免多个部件同时发送，如何规定接受信息的部件等一系列问题，都需要由总线控制器统一管理。
操作系统设计与实现
操作系统设计与实现操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理和协调计算机硬件和软件资源，为用户和应用程序提供一个高效、可靠、安全的运行环境。
操作系统的设计与实现是一项复杂而关键的工程，涉及到诸多原理、技术和方法。
本文将从操作系统的设计概念、设计原则以及设计和实现过程等方面进行论述。
一、操作系统设计概念在操作系统的设计过程中，需要明确一些基本的概念，以便于理解和把握设计的目标和意义。
1.1 内核和外壳操作系统可以分为内核和外壳两个部分。
内核是操作系统的核心，提供了对硬件资源的管理和控制功能，包括处理器管理、内存管理、设备管理等。
外壳则是用户与操作系统之间的接口，为用户提供了操作系统的功能和服务，包括命令解释、文件管理、用户界面等。
1.2 进程和线程进程是指正在执行的一个程序的实例，它具有独立的内存空间和资源，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
线程是进程的一部分，是指进程内的一个执行路径，拥有独立的栈空间和寄存器状态，可以与同一进程内的其他线程共享全局数据。
1.3 并发和并行并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，但不一定同时进行；并行则是指两个或多个事件在同一时刻同时进行。
操作系统需要支持并发和并行执行，提高系统的资源利用率和响应能力。
二、操作系统设计原则在进行操作系统的设计和实现时，需要遵循一些基本的设计原则，以确保系统的正确性和可靠性。
2.1 简洁性操作系统的设计应该尽量简洁，避免冗余和复杂性，只包含必要的功能和模块，以降低系统的复杂性和出错概率。
2.2 可扩展性操作系统应该具备良好的可扩展性，能够根据需求进行灵活的扩展和添加新的功能和模块，以适应不断变化的硬件和软件环境。
2.3 可移植性操作系统应该具备良好的可移植性，能够在不同的硬件平台上运行和适应不同的操作环境，减少对硬件和平台的依赖性。
2.4 安全性操作系统设计应该注重安全性，保护用户的数据和隐私，防止恶意程序和攻击者对系统进行破坏和入侵。
中山大学《操作系统原理》
中山大学信息科学与技术学院计算机科学系 中山大学信息科学与技术学院计算机科学系课程教学大纲《操作系统原理》课程教学大纲课程名称：操作系统原理类别：专业必修课授课对象：本科生总学时：72学时适用专业：计算机科学与技术/信息安全开课学期：第五学期编写人员：丘静玉审核人员：印鉴编写日期：2006年4月一、教学目的操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，其他所有的系统软件和应用软件都必须依赖于操作系统的支持。
《操作系统原理》是计算机学科各相关专业的重要的必修课程之一，它在计算机知识结构中有着极其重要的地位和作用，可为学生较全面地建立起关于计算机系统的概念。
学生通过学习本课程应该达到以下目标：1.掌握操作系统的基本概念、原理、技术和方法，深入了解操作系统在计算机系统中的地位及作用，以及它与硬件和其它软件之间的关系，进而了解操作系统控制整个计算机系统执行的全过程，具有操作系统的整体概念。
2.能用程序设计语言编写、调试和运行操作系统的主要算法和功能模块。
3.了解一个以上主流操作系统的实现技术，熟练掌握应用。
4.获取知识的同时，掌握学科的基本规律及研究方法，初步培养自我拓展知识和运用知识的能力。
总之，本课程要求学生全面地了解和掌握操作系统的目标、作用和模型，从资源管理的角度领会操作系统的功能和实现过程，使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力，鼓励并初步培养学生的研究精神和能力。
二、教材选择1. 教学内容概述《操作系统原理》讲述操作系统的基本概念、原理和方法，其课程内容应包含《中国计算机科学与技术学科课程2002》（简称CCC2002）里列举的知识体系：CS-OS1至8。
从资源管理的角度来说，课程内容主要围绕操作系统的几个基本功能展开：（1） 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、目标、功能、发展历史和类型、操作系统的主要成就以及现代操作系统的特点等。
（2） 处理器管理：在进程概念的基础上讨论进程描述、进程控制、进程同步和互斥、死锁、饿死、线程、处理器调度等问题。
计算机408考研大纲
计算机408考研大纲计算机408考研大纲（2022 年版）如下：一、数据结构与算法分析1. 算法基础2. 线性表3. 栈和队列4. 串5. 树和二叉树6. 图7. 排序8. 查找9. 散列表10. 动态规划11. 贪心算法二、操作系统1. 操作系统概述2. 进程管理3. 存储管理4. 文件系统5. 设备管理6. 操作系统性能评价与优化7. 分布式操作系统三、计算机网络1. 网络基础2. 传输层3. 网络层4. 数据链路层5. 物理层6. 网络安全7. 无线传感器网络8. 移动网络9. 多媒体网络四、数据库系统原理与技术1. 数据库系统概述2. 数据模型3. 数据库设计4. 数据库语言和接口5. 数据库查询处理6. 数据库事务管理7. 数据库存储和索引8. 数据库安全和备份恢复9. 数据仓库与数据挖掘五、软件工程1. 软件过程与软件生命周期2. 需求工程3. 概要设计与详细设计4. 软件测试与验证5. 软件维护与配置管理6. 软件工程经济学7. 软件项目管理8. 软件质量保证与评价六、计算机组成原理1. 计算机系统概述2. 计算机的基本组成3. 存储器4. 指令系统5. 中央处理器6. 输入输出系统7. 计算机性能评价七、编译原理1. 编译器结构与原理2. 词法分析3. 语法分析4. 语义分析5. 中间代码生成和优化6. 目标代码生成和优化以上仅为一部分大纲内容，具体详情请参考官方发布的最新版本。
计算机操作系统综述
计算机操作系统综述
吕晓鑫
【期刊名称】《河南科技》
【年(卷),期】2012(0)12X
【摘要】计算机操作系统(OperatingSystem,简称OS)是计算机底层最基本的组
成部分,是计算机正常工作的基础,负责管理计算机软、硬件系统之间的协作,同时协调系统与用户之间的关系。
随着计算机技术的不断进步,操作系统中产生的新技术、新工能也在不断的增加,逐渐的形成了一个完整的环境平台。
【总页数】1页(P6-6)
【关键词】计算机操作系统;现状;问题;发展
【作者】吕晓鑫
【作者单位】河北外国语职业学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP316
【相关文献】
1.通用计算机操作系统典型体系结构综述 [J], 阮峥
2.多媒体教室计算机操作系统保障措施综述 [J], 李开明
3.计算机操作系统体系结构综述 [J], 王邦千
4.关于计算机操作系统的研究综述 [J], 俞雯亮;马佳依;顾芸菡
5.计算机新技术、操作系统、网络综述 [J], 彭紫璇
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
系统概要设计文档
系统概要设计文档系统概要设计文档是一份描述系统整体结构、功能模块、数据流动和接口等基本信息的文档。
它通常由软件设计师或系统分析师编写，以帮助开发团队明确系统的需求和设计目标。
以下是一份超过1200字的系统概要设计文档样例：1.引言本文档旨在描述XXX系统的概要设计，包括系统的整体结构、功能模块、数据流动和接口等基本信息，以帮助开发团队明确系统的需求和设计目标。
该系统是一款用于管理学生信息的Web应用程序。
2.系统结构XXX系统主要由三个模块组成：前端界面、后端服务器和数据库。
前端界面采用HTML、CSS和JavaScript技术实现，用户可以通过浏览器访问该界面进行操作。
后端服务器采用Node.js技术，负责接收并处理前端界面发送的请求，并与数据库进行交互。
数据库采用MySQL存储学生信息和相关数据。
3.功能模块XXX系统具有以下功能模块：(1)学生信息管理：用户可以添加、删除、修改和查询学生的基本信息，如姓名、性别、年龄、成绩等。
(2)课程管理：用户可以创建、删除和查询课程信息，包括课程名称、课程编号、学分等。
(3)成绩管理：用户可以录入学生的成绩信息，并进行成绩查询和统计分析。
(4)用户管理：用户可以注册新用户，并设置不同的权限级别，如管理员和普通用户。
(5) 数据导出：用户可以将学生信息和成绩导出为Excel或PDF格式的文件。
4.数据流动XXX系统的数据流动如下：(1)前端界面通过HTTP协议发送请求到后端服务器。
(2)后端服务器接收到请求后，解析请求参数，并根据不同的模块调用相应的接口进行处理。
(3)后端服务器与数据库进行交互，执行相应的数据库操作。
(4)后端服务器将处理结果返回给前端界面，前端界面进行相应的展示。
5.接口设计XXX系统的接口设计如下：(1)前端界面与后端服务器之间使用HTTP协议进行通信，前端界面发送请求参数，后端服务器返回处理结果。
(2)后端服务器与数据库之间使用SQL语句进行交互，执行CRUD操作。
计算机系统结构概要归纳
计算机系统结构复习第一章计算机系统结构基本概念1.1计算机系统结构计算机系统层次结构·计算机系统结构主要研究软件、硬件功能分配和对软件硬件界面的确定，即哪些功能由软件完成、哪些功能由硬件完成。
·软件与硬件实现的特点：硬件实现：速度快、成本高；灵活性差、占用内存少。
软件实现：速度低、复制费用低；灵活性好、占用内存多。
·计算机组成的任务是在计算机系统结构确定分配给硬件子系统的功能及其概念结构之后，研究各组成部分的内部构造和相互联系，以实现机器指令级的各种功能和特性。
·系统结构是计算机系统的软硬件界面；计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现。
·计算机系统结构的分类：①Flynn分类法：指令流：机器执行的指令序列。
数据流：由指令调用的数据序列，包括输入数据和中间结果。
多倍性：在系统最受限制的元件上同时处于同一执行阶段的指令或数据的最大可能个数。
按照数据流和指令流的组织方式分为：SISD、SIMD、MISD、MIMD。
②冯氏分类法：用最大并行度分类，最大并行度：计算机系统在单位时间内能够处理的最大的二进制位数。
分为：1、字串位串WSBS；2、字并位串WPBS；3、字串位并WSBP；4、字并位并WPBP。
③Handler分类法：根据并行度和流水线分类，把计算机的硬件结构分成三个层次：1、程序控制部件（PCU）的个数k；2、算术逻辑部件（ALU）或处理部件PE的个数d；3、每个算术逻辑部件包含基本逻辑线路（ELC）的套数w。
1.2计算机系统设计技术·计算机系统设计的定量原理：①、加快经常性时间的处理速度；②、Amdahl定律：系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后整个系统性能的提高与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。
加速比=（采用改进措施后的性能）/（没有采用改进措施性能）=（没有采用改进措施前执行某任务的时间）/（采用改进措施后某任务执行时间）。
操作系统设计
操作系统设计一、引言操作系统是计算机系统中的重要组成部分，起到了管理和控制计算机硬件和软件资源的作用。
操作系统设计是指根据计算机系统的需求和应用场景，对操作系统进行开发和改进的过程。
本文将讨论操作系统设计的基本原理和步骤，并介绍一些常见的操作系统设计模式。
二、操作系统设计的基本原理1.系统需求分析：在进行操作系统设计之前，需要对所需系统的功能和性能进行全面的分析和评估。
这包括对系统的用户需求和预期应用场景的了解，以及对硬件资源的特性和限制的研究。
2.模块化设计：操作系统设计通常采用模块化的方式，将系统的各个功能模块进行分离，实现高内聚、低耦合的设计。
模块化设计可以方便系统的维护和扩展，并提高系统的可靠性和可重用性。
3.进程管理：操作系统需要管理和调度系统中的各个进程。
在设计中，需要考虑进程的创建、销毁、调度和同步等问题，以实现对系统资源的合理分配和利用。
4.内存管理：操作系统需要管理计算机系统的内存资源，包括内存的分配、回收、保护和调度等。
设计时需要考虑内存的管理算法和策略，以提高内存的利用率和系统的性能。
5.文件系统设计：操作系统需要提供对文件和存储设备的管理和访问控制功能。
文件系统设计需要考虑文件的组织结构、存储方式和保护机制等，以实现对文件的高效管理和安全访问。
6.设备管理：操作系统需要管理计算机系统中的各种设备，包括输入、输出和存储设备等。
在设计中，需要考虑设备的分配、调度和错误处理等问题，以保证系统的稳定性和可靠性。
三、操作系统设计的步骤1.需求分析：对系统需求进行详细的分析，包括用户需求、系统功能和性能要求等。
2.概要设计：制定系统设计方案的概要设计，包括系统的总体架构和模块划分等。
3.详细设计：对各个模块进行详细设计，包括接口定义、数据结构设计和算法选择等。
4.编码实现：根据详细设计的要求，进行系统的编码实现。
5.调试测试：对系统进行全面的测试和调试，发现和修复可能存在的问题和错误。
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进程Process
程序并发执行的特 征
进程
程序顺序执行的特
征
B
C
A
进程Process
A
顺序 性
B
封闭 性
C
可再 现性
程序顺序执行的特征
程序顺序执行的特征
A
顺序 性
B
封闭 性
C
可再 现性
01
间断性
02
失去封 闭性
03
不可再 现性
进程Process
程序并发执行的特征
程序并发执行的特征
间断性
失去封闭性
存储管理方式
分页存储
存储管理方式
分段存储
存储管理方式
段页式存储
虚拟存储器
虚拟存储器
理论基础
局部性原理
虚拟存储器
技术支持
交换技术
虚拟存储器
概念
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
请求分页存储管理方式
请求页表 机制
01
缺页中断 机构
02
抵制变换 机构
死锁Dead Lock
产生死锁的必要条件
互斥条件
1
请求和保 持条件
2
不可抢占 条件
3
循环等待 条件
4
死锁的处理
预防死锁
01
02
避免死锁
银行家算法
03
检测死锁
04
解除死锁
存储器管理
存储器管理
地址重 定位
存储管 理方式
存储器管理
地址重定位
装入时对目标程序中的指令和数据地址的修改过程（逻辑地址->物理地址）
进程
概念
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，是系统进行资 源分配和调度的一个独立单位
进程
特征
01
动态性
03
独立性
02
并发性
04
异步性
进程
就绪状态 Ready
执行状态 Running
阻塞状态 Block
三种基本状态
进程
状态转换
进程
A
线性 方式
B
链接 方式
C
索引 方式
进程控制快PCB的组织方式
地址重定位
装入时对目标程序中的指令和数据地址的修改过程（逻 辑地址->物理地址）
单一连 续分配
分区分 配
分页存 储
存储器管理
存储管理方式
分段存 储
段页式 存储
存储管理方式
单一连续分配
分区分配
固定分区分配
动态分区分配 首次适应First Fit算法
循环首次适应Next Fit算法 最佳适应Best Fit算法 最坏适应Worst Fit算法 快速适应Quick Fit算法
进程
间接相互制 约
1
直接相互制 约
2
进程间的制约关系
进程
临界资源critical resource
进程
临界区critical section
物理意义
1
进程
信号量机制Semaphores
wait、 signal原语
2
进程
经典进程的同步问题
生产者消费者问
题
哲学家就 餐问题
读者-写 者问题
进程通信类型
高级调度High Level Scheduling
中级调度Intermediate Scheduling
低级调度Low Level Scheduling
处理机调度与死锁
作业调 度
进程调 度
常见的处理机调度算法
常见的处理机调度算 法
作业调度 先来先服务FCFS
短作业优先SJF 进程调度
轮转调度算法 Round Robin(RR)
引论
0 1
并发 Concurre
nce
0 3
虚拟 Virtual
0 2
共享 Sharing
0 4
异步 Asynchro
nism
操作系统的基本特征
引论
操作系统的主要功能
处理机管理
存储器管理
操作系统的 接口
设备管理
特点
引论
多道批处理系统
多道程 序概念
特点
引论
分时系统
特点
引论
实时系统
进程Process
处理机调度与死锁
处理机调度与死锁
处理机调 度的层次
常见的处 理机调度 算法
死锁 Dead Lock
处理机调度与死锁
高级调度High Level Scheduling
A
低级调度Low Level Scheduling
B
中级调度Intermediate Scheduling
C
处理机调度的层次
处理机调度的层次
客户机-服务器系统Client-
68%
Server System
消息传递系统Message
44%
passing system
管道pipe通信系统
21%
共享存储器系统Shared-
15%
Memory System
Socket RPC(Remote Procedure Call)
进程
线程的概念
进程中的一个执行流程，比进程更小的基本单位
处理机调度与死锁
死锁Dead Lock
死锁原因
概念
死锁的处理
产生死锁的必 要条件
竞争不可抢占性资源引起死 锁
进程推进顺序不当引起死锁
死锁Dead Lock
死锁原因
竞争可消耗资源引起死锁
死锁Dead Lock
概念
如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其他进程 才能引发的事件，那么该组进程就是死锁的
A
独占 设备
输入输出系统
设备按共享属性的分类
B
共享 设备
C
虚拟 设备
设备按共享属性的分类
A
独占 设备
B
共享 设备
C
虚拟 设备
输入输出系统
采用轮询的可编程 I/O方式
01
02
直接存储器访问方 式Direct Memory
Access(DMA)
03
采用中断的可编程 I/O方式
I/O控制方式
I/O控制方式
计算机操作系统概要
演讲人
2 统概念
D
多道批处 理系统
引论
B
操作系统 的基本特
征
E
分时 系统
C
操作系统 的主要功
能
F
实时 系统
引论
操作系统概念
操作系统（Operating System，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算 机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系 统的支持下才能运行。
不可再现性
02
01
概念
进程Process
进程
03 特征
06
进程间的制约 关系
05
进程控制快PCB
的组织方式
04
状态转换
三种基本状态
临界资源critical resource
临界区critical section
信号量机制 Semaphores
经典进程的同步问题
进程Process
进程
进程通信类型
线程的概念
03
直接存储器访问方式
Direct Memory
Access(DMA)
02
采用中断的可编程
I/O方式
01
采用轮询的可编程
I/O方式
输入输出系统
缓冲
引入目的
实现
03
最佳置换算法 Optimal
先进先出页面置换 算法FIFO
最近最久未使用 Least Recently
Used(LRU)
页面置换 算法
04
虚拟存储器
段表
缺段中断机构
地址变换机构
请求分段存储管理方式
输入输出系统
设备按共 享属性的 分类
输入输出系统
I/O控 制方式
通道
缓冲
设备独 立性
磁盘调 度算法