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。

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