操作系统原理
操作系统原理总结
操作系统原理总结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的各种活动，使得计算机能够高效、稳定地运行。
下面就让我们来深入了解一下操作系统的原理。
操作系统的主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口。
处理机管理的任务是合理地分配和调度处理机资源，以提高处理机的利用率和系统的性能。
进程是处理机管理中的一个重要概念，它是程序的一次执行过程。
操作系统通过进程控制、进程同步、进程通信和进程调度等手段来管理进程。
进程调度算法决定了哪个进程将获得处理机资源，常见的调度算法有先来先服务、短作业优先、时间片轮转等。
存储器管理的目标是为程序的运行提供良好的内存环境，提高内存的利用率。
内存分配方式有连续分配和离散分配两种。
连续分配包括单一连续分配和分区分配，离散分配则包括分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。
虚拟存储器技术通过将部分程序和数据暂时存放在外存上，使得计算机能够运行比实际内存更大的程序。
设备管理的主要任务是管理和控制各类 I/O 设备，方便用户使用设备，并提高设备的利用率。
设备管理包括设备分配、设备驱动、设备缓冲和设备独立性等方面。
设备分配算法要考虑设备的使用情况和请求的优先级。
设备驱动程序是操作系统与设备硬件之间的接口，负责控制设备的操作。
设备缓冲可以减少 I/O 操作的次数，提高系统的性能。
文件管理负责对文件进行组织、存储、检索和保护。
文件系统为用户提供了一种按名存取的方式，方便用户对文件进行操作。
文件的逻辑结构有流式文件和记录式文件，物理结构有连续文件、链接文件和索引文件。
文件存储空间的管理方法有空闲表法、空闲链表法和位示图法等。
文件的保护机制可以防止文件被非法访问和修改。
用户接口是操作系统与用户之间的交互界面，分为命令接口和程序接口。
命令接口包括联机命令接口和脱机命令接口，程序接口则通过系统调用为用户程序提供服务。
操作系统的体系结构主要有单体结构、层次结构、微内核结构和客户/服务器结构等。
我的操作系统原理笔记和总结
1、操作系统的分类依照操作系统提供的效劳，大致能够把操作系统分为有单道和多道之分的批处置系统，有同时性和独立性的分时系统，有严格时刻规定的实时系统，可实现资源共享的网络系统，可和谐多个运算机以完成一个一起任务的散布式系统。
咱们使有的windows是网络式系统。
2、操作系统的结构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、高效性使系统可保护、可移植。
要紧优势是有利于系统设计和调试；要紧困难在于层次的划分和安排。
3、操作系统与用户（1）作业执行步骤操作系统提供给用户表示作业执行步骤的手腕有两种：作业操纵语言和操作操纵命令。
作业操纵语言形成批处置作业。
操作操纵命令进行交互处置。
（2）系统挪用操作系统提供的系统挪用要紧有：文件操作类，资源申请类，操纵类，信息保护类系统挪用往往在管态下执行。
当操作系统完成了用户请求的“系统挪用”功能后，应使中央处置器从管态转换到目态工作。
4、移动技术移动技术是把某个作业移到另一处主存空间去（在磁盘整理中咱们应用的也是类似的移动技术）。
最大益处是能够归并一些空闲区。
处置器治理一、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需的是系统须能进行程序浮动。
所谓程序浮动是指程序能够随机地从主存的一个区域移动到另一个区域，程序被移动后仍不阻碍它的执行。
多道系统的益处在于提高了处置器的利用率；充分利用外围设备资源；发挥了处置器与外围设备和外围设备之间的并行工作能力。
能够有效地提高系统中资源的利用率，增加单位时刻内的算题量，从而提高了吞吐率。
（关键词：处置器，外围设备，资源利用率，单位算题量，吞吐率），但要注意对每一个计算问题来讲所需要的时刻可能延长，另外由于系统的资源有限，会产生饱和，因此并行工作道数与系统效率不成正比。
二、进程1、概念进程是一个程序在一个数据集上的一次执行。
操作系统原理智慧树知到答案章节测试2023年兰州理工大学
第一章测试1.操作系统是计算机专家为提高计算机精度而研制的。
（）A:对B:错答案:B2.操作系统提供用户与计算机的接口。
（）A:错B:对答案:B3.通常将CPU模式分为内核态和用户态，这样做的目的是为了提高运行速度。
（）A:对B:错答案:A4.实时操作系统只能用于控制系统，不能用于信息管理系统。
（）A:对B:错答案:B5.中断处理程序是操作系统的核心，所以对中断的处理是在用户态下进行的。
（）A:对B:错答案:B6.所谓（）是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
A:多重处理B:实时处理C:多道程序设计D:并行执行答案:C7.实时操作系统必须在（）内处理完来自外部的事件。
A:响应时间B:周转时间C:调度时间D:规定时间答案:D8.在分时系统中，时间片一定，（），响应时间越长。
A:内存越大B:用户数越多C:进程数越多D:用户数越少答案:C9.用户要在程序一级获得操作系统的帮助，必须通过（）。
A:作业调度B:设备调度C:进程调度D:系统调用答案:D10.下列哪些功能不属于操作系统具备的功能（）。
A:CPU调度B:内存管理C:终端处理D:文档编辑答案:D第二章测试1.进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块。
（）A:错B:对答案:A2.一个线程可以属于一个或多个进程。
（）A:对B:错答案:B3.仅当一个进程退出临界区之后，另一个进程才能进入相应的临界区。
（）A:对B:错答案:A4.P、V操作是一种原语，运行时可以中断。
（）A:对B:错答案:B5.银行家算法是预防死锁发生的方法之一。
（）A:对B:错答案:B6.一旦出现死锁，所有进程都不能运行。
（）A:对B:错答案:B7.（）是进程存在的唯一标志。
A:BRB:PSWC:LRD:PCB答案:D8.两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（）关系。
(完整版)四级操作系统原理
一、操作系统的概念1、操作系统功能：进程管理（处理器管理）、存储管理、文件管理、设备管理。
2、操作系统从计算机系统发展角度看，主要作用是提供虚拟机和扩展机；从软件开发角度看，主要作用是提供软件开发平台；从计算机应用角度看,主要作用是提供人机交互接口；从计算机安全保护角度看，主要作用是提供第一道安全防线。
3、典型操作系统：（1）UNIX操作系统：贝尔实验室的Ken和Dennis设计的，可移植、多用户、多任务、分时操作系统。
（2)MS DOS系统：微软公司设计的单用户、单任务操作系统。
(3）Windows、苹果操作系统都是交互式图形界面操作系统。
(4)Linux操作系统：遵从UNIX标准POSIX，开源。
（5）A ndroid：面向移动设备，基于Linux内核的开源系统.3、操作系统分类：批处理、分时、实时。
（1）批处理操作系统：单道批处理、多道批处理A。
基本工作方式：系统操作员在收到一定数量的用户作业后，组成一批作业,再输入到计算机中，这批作业在系统中形成连续、自动转接的作业流。
B。
特点：成批处理。
C.优点：作业流程自动化高，资源利用率高，作业吞吐量大，提高了系统效率。
D.缺点：用户不能直接与计算机交互，不适合调试程序。
E.作业控制说明书:作业的运行步骤由作业控制说明书传递给监控程序，说明书是由作业控制语言编写的一段程序.F.运行模式：分为用户模式和特权模式,特权模式为系统专用。
相应的，机器指令被分为一般指令和特权指令，用户程序只能执行一般指令，运行在用户模式，只有监控程序才能执行特权指令，运行在特权模式。
G。
多道批处理系统：关键技术是多道程序运行和SPOOLing（假脱机）技术.多道程序运行的基本思想是内存中同时保存多个作业，主机以交替方式同时处理多个作业。
SPOOLing技术的基本思想是主机直接从磁盘选取作业运行,通道负责将作业写入磁盘，与主机并行。
（2）分时系统A.设计思想：将CPU时间划分成若干时间片，以时间片为单位轮流为每个终端用户服务。
操作系统原理实验教学大纲(本科)-2013
《操作系统原理》实验教学大纲一、实验教学内容与基本要求实验一 批处理系统的作业调度1 目的要求1.加深对作业概念的理解；2.深入了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业。
2 实验内容编写程序完成批处理系统中的作业调度，要求采用响应比高者优先的作业调度算法。
实验具体包括：首先确定作业控制块的内容，作业控制块的组成方式；然后完成作业调度；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验二 进程管理1 目的要求1．加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。
2．深入了解系统如何组织进程、创建进程。
3．进一步认识如何实现处理器调度。
2 实验内容编写程序完成单处理机系统中的进程调度，要求采用时间片轮转调度算法。
实验具体包括：首先确定进程控制块的内容，进程控制块的组成方式；然后完成进程创建原语和进程调度原语；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验三 动态分区存储管理方式的主存分配回收1 目的要求深入了解动态分区存储管理方式主存分配回收的实现。
2 实验内容编写程序完成动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。
实验具体包括：首先确定主存空间分配表；然后采用最优适应算法完成主存空间的分配和回收；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验四 页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断1 目的要求1．深入了解页式存储管理如何实现地址转换；2．进一步认识页式虚拟存储管理中如何处理缺页中断。
2 实验内容编写程序完成页式存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。
实验具体包括：首先对给定的地址进行地址转换工作，若发生缺页则先进行缺页中断处理，然后再进行地址转换；最后编写主函数对所做工作进行测试。
2024年度《操作系统原理》教学大纲
介绍RBAC的基本概念和实现方法，如何通 过角色来管理用户的权限。
2024/2/2
35
加密技术在操作系统中的应用
加密技术的基本概念
解释加密技术的核心思想，包括加密 算法、密钥管理等。
文件加密
描述操作系统中文件加密的实现方法 和技术，如EFS（加密文件系统）。
2024/2/2
磁盘加密
阐述磁盘加密的原理和实现方法，包 括全盘加密和分区加密等。
微型化与嵌入式操作系统
随着物联网和智能终端的普及 ，微型化和嵌入式操作系统将 成为未来发展的重要方向，它 们需要更加轻量级、高效和安 全。
云计算与分布式操作系统
云计算和分布式系统的快速发 展对操作系统提出了新的挑战 和机遇，未来的操作系统需要 支持大规模并发处理、资源动 态管理和跨平台协作等功能。
人工智能与操作系统融合
优点分析
解决了内存碎片问题，提高了内存利用率。允许程序的大小超过可用内存的大小，通过虚 拟内存技术实现。提供了更好的内存保护，每个程序只能访问自己的内存空间，不能访问 其他程序的内存空间。
缺点分析
需要复杂的软件和硬件支持，如页表、段表等数据结构以及相应的内存管理算法。在页式 存储管理中，会产生页面抖动现象，即频繁地换入换出页面导致系统性能下降。
34
访问控制机制的实现原理
访问控制的基本概念
访问控制列表（ACL）
解释访问控制的核心思想，即主体对客体 的访问权限管理。
描述ACL的工作原理和实现方法，如何通过 ACL来管理用户对资源的访问权限。
强制访问控制（MAC）
基于角色的访问控制（RBAC）
阐述MAC的特点和实现原理，如基于格模 型的访问控制。
2024/2/2
操作系统原理
操作系统原理操作系统是计算机系统中的核心软件，它负责管理计算机硬件资源和提供用户与计算机之间的接口。
操作系统原理是指操作系统设计与实现的基本原理和机制，包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等方面。
一、进程管理进程是计算机中正在运行的程序的实例，是操作系统中最核心的概念之一。
进程管理的主要任务包括进程的创建、调度、同步与通信等。
进程的创建是指操作系统根据用户的请求或系统的需要，创建新的进程。
进程的调度是指操作系统根据调度算法，按照一定的优先级将CPU时间分配给不同的进程。
进程的同步与通信是指多个进程之间的数据共享和互斥操作，确保进程之间能够有效地进行合作和协调。
二、内存管理内存管理是指操作系统对计算机内存资源的分配与管理。
在多道程序环境下，操作系统需要合理地管理内存空间，提供给正在运行的进程使用。
内存管理的主要任务包括地址映射、地址转换、内存分配与回收等。
地址映射是指将逻辑地址转换为物理地址，以实现程序对实际内存的访问。
地址转换是指操作系统通过分页或分段机制，将逻辑地址转换为物理地址的过程。
内存分配与回收是指操作系统根据进程的需要，动态地分配和回收内存空间，以满足不同进程的需求。
三、文件系统文件系统是指操作系统对存储设备中数据进行组织和管理的机制。
操作系统使用文件系统来管理硬盘、磁盘和其他存储设备上的文件。
文件系统将文件组织成目录结构，并提供对文件的读取、写入、删除等操作。
文件系统的设计要考虑文件的命名、存储、保护等方面，以提高文件的访问效率和数据的安全性。
四、设备管理设备管理是指操作系统对计算机硬件设备进行管理和控制。
在多道程序环境下，计算机系统中会有多个设备与操作系统交互，如磁盘、打印机、键盘等。
设备管理的主要任务包括设备的分配与释放、设备的请求与响应、设备的故障处理等。
设备的分配与释放是指操作系统根据进程的需求，动态地分配和释放设备资源。
设备的请求与响应是指操作系统接收到设备请求后，将请求分配给相应的设备，并在设备完成操作后将结果返回给进程。
操作系统原理_实验报告
一、实验目的1. 理解操作系统基本原理，包括进程管理、内存管理、文件系统等。
2. 掌握操作系统的基本命令和操作方法。
3. 通过实验加深对操作系统原理的理解和掌握。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C语言3. 开发工具：Eclipse三、实验内容本次实验主要分为以下几个部分：1. 进程管理实验2. 内存管理实验3. 文件系统实验四、实验步骤及结果1. 进程管理实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的进程管理程序，实现进程的创建、调度、同步和通信等功能。
- 编写代码实现进程的创建，通过调用系统调用创建新的进程。
- 实现进程的调度，采用轮转法进行进程调度。
- 实现进程同步，使用信号量实现进程的互斥和同步。
- 实现进程通信，使用管道实现进程间的通信。
实验结果：- 成功创建多个进程，并实现了进程的调度。
- 实现了进程的互斥和同步，保证了进程的正确执行。
- 实现了进程间的通信，提高了进程的效率。
2. 内存管理实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的内存管理程序，实现内存的分配、释放和回收等功能。
- 实现内存的分配，采用分页存储管理方式。
- 实现内存的释放，通过调用系统调用释放已分配的内存。
- 实现内存的回收，回收未被使用的内存。
实验结果：- 成功实现了内存的分配、释放和回收。
- 内存分配效率较高，回收内存时能保证内存的连续性。
3. 文件系统实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的文件系统程序，实现文件的创建、删除、读写等功能。
- 实现文件的创建，通过调用系统调用创建新的文件。
- 实现文件的删除，通过调用系统调用删除文件。
- 实现文件的读写，通过调用系统调用读取和写入文件。
实验结果：- 成功实现了文件的创建、删除、读写等功能。
- 文件读写效率较高，保证了数据的正确性。
五、实验总结通过本次实验，我对操作系统原理有了更深入的理解和掌握。
以下是我对实验的几点总结：1. 操作系统是计算机系统的核心，负责管理和控制计算机资源，提高计算机系统的效率。
《操作系统原理》课程思政元素
《操作系统原理》课程思政元素一、引言操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机资源的分配，以及为用户提供友好的界面。
在《操作系统原理》课程中，我们不仅要学习操作系统的基本概念和技术，还要深入探讨其背后的思想和方法，从而更好地理解计算机系统的本质。
本文将从思政角度出发，探讨该课程中可以融入的思政元素。
二、爱国主义教育操作系统是国家的核心技术和重要资产，它是国家信息安全的基石。
在学习操作系统原理的过程中，我们应该强调国家利益至上的原则，培养学生的爱国主义情怀和民族自豪感。
我们应该引导学生了解我国在操作系统领域的自主创新成果，如麒麟操作系统等，并鼓励学生为实现国家信息安全贡献自己的力量。
三、团队协作精神操作系统是一个复杂的系统，需要多学科的知识和技能。
在课程中，我们可以组织学生进行分组项目，让学生们通过协作完成一个实际操作系统的设计和实现。
这不仅可以锻炼学生的实践能力，还可以培养他们的团队协作精神和沟通能力。
在项目过程中，学生们需要相互合作、互相帮助，共同解决问题，从而培养他们的团队合作精神和集体荣誉感。
四、创新创业意识操作系统领域是一个充满挑战和机遇的领域。
在课程中，我们可以引导学生了解操作系统的最新发展趋势和技术创新方向，激发学生的创新创业意识。
我们可以鼓励学生参加相关比赛和活动，如操作系统设计大赛等，让学生们在实际操作中锻炼自己的创新能力和实践能力。
同时，我们还可以邀请创业成功的校友来分享他们的经验和故事，激励学生们勇敢追求自己的梦想，为实现中国软件产业的繁荣发展贡献自己的力量。
五、生态文明理念操作系统是计算机系统的基石，它的设计和实现需要考虑资源利用和环境保护的问题。
在课程中，我们可以引导学生了解绿色操作系统的概念和实现技术，培养学生的生态文明理念。
我们应该教育学生珍惜资源、节约能源，倡导绿色发展、低碳生活，为构建美丽中国贡献自己的力量。
六、职业素养教育操作系统领域是一个高度专业化的领域，需要从业人员具备较高的职业素养。
2024版全套课件《操作系统原理教程(第二版)
全套课件《操作系统原理教程(第二版)contents •操作系统概述•进程管理•内存管理•文件管理•设备管理•现代操作系统新技术目录01操作系统概述定义操作系统是一组控制和管理计算机软硬件资源、合理组织计算机工作流程以及方便用户使用的程序的集合。
功能提供用户与计算机硬件系统之间的接口；管理系统资源；提供软件的开发与运行环境。
早期操作系统实时操作系统网络操作系统和分布式操作系统个人计算机操作系统分时操作系统批处理操作系统手工操作方式、脱机输入/输出方式。
单道批处理系统、多道批处理系统。
具有交互性、多用户同时使用一台计算机、用户感觉独占计算机。
实时性、高可靠性。
网络资源共享、分布式处理。
单用户多任务、图形用户界面。
个人计算机操作系统分时操作系统按时间片轮转方式，将CPU 分配给多个终端用户。
网络操作系统控制和协调网络中计算机的运行，提供网络通信、资源管理、网络服务、网络管理、互操作等功能。
分布式操作系统统一管理和调度网络中的资源，实现资源的共享和协同工作，为用户提供透明、一致的使用界面。
自动、顺序、成批地处理作业。
批处理操作系统实时操作系统对随机发生的外部事件做出及时响应并对其进行处理。
提供丰富的应用程序接口和图形用户界面，支持多任务处理和多媒体功能。
02进程管理进程的概念与状态进程的定义进程是操作系统中进行资源分配和调度的基本单位，它是程序的执行过程，具有动态性、并发性、独立性、异步性和结构性等基本特征。
进程的状态进程在其生命周期内会经历多种状态，如创建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态和终止状态等。
这些状态之间会根据特定的条件进行转换。
进程控制块PCBPCB的定义进程控制块PCB是操作系统中用于描述进程状态和特性的数据结构，它是进程存在的唯一标识。
PCB的内容PCB通常包含进程标识符、处理机状态、进程调度信息和进程控制信息等内容。
其中，进程标识符用于唯一标识一个进程；处理机状态记录了进程在执行时的寄存器信息；进程调度信息用于支持操作系统的进程调度功能；进程控制信息则包含了进程的状态、优先级和资源需求等信息。
操作系统原理实验报告01
7.
8.Biblioteka 9.10.11.12.
13.
14
15.
五、分析与讨论
对上机实践结果进行分析，上机的心得体会。
六、教师评语
签名：
日期：
成绩
8．显示文件属性，添加文件隐藏属性
9．拷贝文件到sub2目录中并命名为file3.txt
10．删除文件file1.txt，file2.txt
11.进入到sub2目录
12．删除文件file3.txt
13.删除sub2目录
14.进入到C盘根目录
15．显示目录结构
四、实验结果与数据处理
1.
2.
3.
4.
5.
Windows操作系统
三、实验内容与步骤
1．显示当前目录下的文件和目录
2．创建目录sub1和sub2
3．进入到目录sub1中
4．创建一个文件file1.txt，文件内容为Hello Word!
5.创建一个文件file2.txt，文件内容为Hello Words!
6.比较两个文件的内容
7．显示文件内容
《操作系统原理》实验报告
实验序号：1 实验项目名称：Windows文件操作命令
学 号
姓 名
专业、班
实验地点
指导教师
实验时间
一、实验目的及要求
1.加深对文件，目录和文件系统等概念的理解。
2.掌握Windows文件系统的目录结构。
3.掌握有关Windows文件系统操作的常用命令，理解命令接口。
二、实验设备（环境）及要求
操作系统原理介绍
非必要的应用程序。操作系统原理在计算机科学中，为历史悠久 而又活跃的分支，而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础 与内核。 本篇文章先
简要的说明一下操作系统原理，由于操作系统太过于复 杂，我们的以后的文章中会陆续介绍相关知识。
文章经过精心编写发布，转载请留名，谢谢！
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操作系统身负诸如管理与配置内存、管理文件系统等基 本事务。
操作系统也提供一个让使用者与系统交互的操作接口。 操作系统的型态非常多样，不同机器安装的OS可从简单 到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级计算机的
大型操作系统。许多操作系统制造者对OS的定义也不大 一致，例如 有些OS集成了图形化使用者界面，而有些OS 仅使用文本接口，而将图形界面视为一种
大家都知道计算机是由硬件和软件两部分组成，操作系 统（OS）是配置在电脑硬件上的第一层软件，是对硬件 系统的第一次扩充。他在计算机系统中占
据特别重要的位置，其他的比如大量的应用软件都依赖 于操作系统的支持。对于我们个人来说，最常见的就是 windows XP系统，下边首先简单介绍
一下操作系统原理
操作系统原理与多任务调度
操作系统原理与多任务调度操作系统是计算机系统中的核心软件，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源。
操作系统的设计与实现涉及多个方面，其中任务调度是操作系统中的关键概念之一。
在本文中，我们将探讨操作系统的原理以及多任务调度的相关内容。
一、操作系统原理1.1 内核与外壳操作系统主要由内核和外壳两部分组成。
内核是操作系统的核心部分，直接与硬件交互并提供各种基本服务，如进程管理、内存管理等。
而外壳则是用户与操作系统之间的接口，提供了一个用户友好的环境，用户可以通过外壳与操作系统进行交互。
1.2 进程与线程进程是指程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位。
每个进程都有独立的地址空间和执行环境，可以同时执行多个进程，彼此之间相互独立。
线程是进程的执行单元，一个进程可以包含多个线程，共享进程的资源。
线程之间的切换开销较小，可以实现更高效的多任务调度。
1.3 内存管理操作系统负责管理计算机的内存资源，包括内存的分配和回收。
常见的内存管理技术包括分页管理、分段管理和虚拟内存管理等。
通过合理管理内存资源，操作系统可以提高计算机系统的运行效率。
1.4 文件系统文件系统是操作系统中用于管理和组织文件存储的一种机制。
它提供了对文件的增删改查等操作，并负责文件的存储和检索。
不同的文件系统有不同的实现方式和特性，如FAT、NTFS等。
二、多任务调度2.1 单任务与多任务在单任务系统中，只能同时执行一个任务，任务按照顺序依次执行。
而在多任务系统中，可以同时执行多个任务，操作系统通过任务调度算法来决定任务的执行顺序。
多任务系统能够提高系统的利用率和响应能力。
2.2 任务调度算法任务调度算法决定了任务在系统中的执行顺序和调度方式。
常见的任务调度算法包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、轮转调度（RR）等。
不同的算法适用于不同的应用场景，可以根据实际需求选择合适的算法。
2.3 调度策略调度策略指的是操作系统中对任务调度的具体管理策略。
计算机等级考试四级教程---操作系统原理
基本要求1.掌握操作系统的基本概念、基本结构和运行机制.2.深入理解进程线程模型，深入理解进程同步机制，深入理解死锁概念及解决方案。
3.掌握存储管理基本概念，掌握分区存储管理方案，深入理解虚拟页式存储管理方案。
4.深入理解文件系统的设计、实现,以及提高文件系统性能的各种方法.5.了解I/O设备管理的基本概念、I/O软件的组成，掌握典型的I/O设备管理技术.6.了解操作系统的演化过程、新的设计思想和实现技术。
考试内容一、操作系统概述1、 操作系统基本概念、特征、分类.基本概念：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-—它们能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使用户能够灵活的、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能够高效地运行（是具有各种功能的、大量程序模块的集合）。
任务： 1.组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源 2.向用户提供各种服务功能特征： 并发性（用户程序与用户程序之间并发执行；用户程序与操作系统程序之间并发执行）、共享性(互斥共享和同时共享)、随机性(要充分考虑各种各样的可能性）。
分类: 1.批处理操作系统（成批处理、SPOOLing技术) 简单/多道批处理系统 2。
分时系统 （多路性、交互性、独占性、及时性）3。
实时操作系统 硬实时/软实时系统 （实时时钟管理、过载保护、高可靠性）4.嵌入式操作系统 可针对需求进行裁剪、调整和生成 （高可靠性、实时性、占有资源少、智能化能源管理、易于连接、低成本等）5。
个人计算机操作系统 (某一时间为单用户服务、图形界面、使用方便)6.网络操作系统 集中式/分布式模式 (共享数据、资源及服务同运算处理能力）7.分布式操作系统（统一/同一操作系统、资源的深度共享、透明性、自治性）集群8。
智能卡操作系统 资源管理、通信管理、安全管理、应用管理2、 操作系统主要功能。
操作系统原理实训课程学习总结
操作系统原理实训课程学习总结操作系统原理实训课程是计算机科学与技术专业的一门重要课程，旨在让学生通过实际动手操作，深入理解操作系统的原理和工作机制。
在这门课程中，我们学习了操作系统的基本概念、进程管理、内存管理、文件系统等内容，并通过实际的编程练习加深了对相关知识的理解与应用。
在本文中，我将对我在这门课程中的学习经验和心得进行总结。
首先，实训课程为我们提供了一个良好的实践平台。
在课堂上，我们不仅学习了操作系统的理论知识，还有机会亲自操作并编程实现一些基本功能。
通过实际动手的操作，我更加清楚地了解了操作系统的工作原理，例如进程的创建与撤销、调度算法等。
这种实践的学习方式不仅使我对操作系统的概念有了更深刻的理解，也提高了我在实际工作中解决问题的能力。
其次，通过实际编程练习，我在操作系统实训课程中提升了我的编程能力和解决问题的能力。
在课程中，我们需要通过编写代码实现一些基本的操作系统功能，如进程调度、内存分配等。
这些编程实践不仅要求我们具备良好的编程基础，还需要我们善于分析问题和解决问题的能力。
通过这些实践，我逐渐提高了我的编程水平，并学会了一些解决问题的技巧，例如如何进行调试、如何进行模块化设计等。
除了编程实践，操作系统原理实训课程还注重培养我们的团队合作能力。
在实际项目中，我们需要与同学们一起合作完成一些任务，例如设计并实现一个模拟操作系统。
通过这些团队合作的实践，我学会了与他人进行有效的沟通和协调，学会了如何充分发挥团队中的每个成员的优势从而达到更好的团队成果。
这对我个人的成长和职业发展具有重要意义。
尽管在操作系统原理实训课程中面临诸多挑战，但通过克服困难和不断努力，我获得了很多收获。
首先，我深刻意识到操作系统在计算机科学中的重要性，它是计算机排列和利用硬件资源的核心软件。
其次，我理解了操作系统的核心原理，如进程管理、内存管理和文件系统等，这将对我今后在操作系统相关领域的工作中有很大的帮助。
最后，通过实际的操作和编程实践，我提高了自己的实际动手能力和解决问题的能力，这对我的职业发展具有重要意义。
《操作系统原理》课程简介
《操作系统原理》课程介绍一、课程简介《操作系统原理》是一门计算机专业的核心课程，旨在让学生深入了解操作系统的基本概念、原理和方法。
本课程涵盖了操作系统的基本功能、系统结构、进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序等方面的知识，通过本课程的学习，学生将掌握操作系统的基本原理和技术，为进一步学习计算机科学打下坚实的基础。
二、课程目标1. 掌握操作系统的基本概念、原理和方法，能够分析和解决实际问题。
2. 了解操作系统的体系结构和实现技术，能够设计和开发简单的操作系统。
3. 具备跨平台编程和移植性设计的理念和方法。
三、课程内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、作用和功能，以及操作系统的发展历程。
2. 操作系统结构：讲述操作系统的组成部分及其相互关系，包括进程管理、内存管理、文件系统和设备驱动程序等。
3. 进程管理：介绍进程和线程的基本概念、实现方式以及进程间的通信方式，如管道、消息队列、共享内存等。
4. 内存管理：讲述内存的分配和管理方式，包括虚拟内存和物理内存的概念和使用方法。
5. 文件系统：介绍文件系统的基本概念、数据结构、目录结构和访问控制，以及文件系统的实现和管理。
6. 设备驱动程序：讲述设备驱动程序的基本概念、接口和驱动方式，以及设备管理的实现方法。
四、教学方法本课程采用理论讲授和实践操作相结合的教学方法。
教师通过课堂讲解和演示，帮助学生理解操作系统的基本概念和原理；同时，学生需要通过实验和实践操作，掌握操作系统的实现技术和应用方法。
此外，教师还会组织小组讨论和案例分析，培养学生的团队精神和解决问题的能力。
五、学习资源本课程提供了丰富的教材和学习资源，包括电子课件、实验指导书、习题集和案例分析等。
学生可以通过互联网和图书馆等途径获取更多的学习资料和参考书籍，以扩大知识面和提高学习效果。
六、课程评估本课程的评估方法包括平时作业、实验报告和期末考试三个部分。
平时作业主要考察学生对课堂知识的掌握程度，实验报告则是对学生实践操作能力的评估，而期末考试则是对学生综合能力的全面考核。
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个人根据未来教育试卷从书上整理的重点，有问题请自己查书，不喜勿喷，非诚勿扰！操作系统原理第一章操作系统概论操作系统的概念操作系统的特征：并发性，共享性，随机性。
研究操作系统的观点：软件的观点，资源管理的观点，进程的观点，虚拟机的观点，服务提供者的观点。
操作系统的功能：1.进程管理：进程控制，进程同步，进程间通信，调度。
2.存储管理：内存分配与回收，存储保护，内存扩充。
3.文件管理：文件存储空间管理，目录管理，文件系统安全性。
4.设备管理5.用户接口UNIX是一个良好的、通用的、多用户、多任务、分时操作系统。
1969年AT&T公司Kenneth 用汇编语言编写了Unix第一个版本V1，之后Unix用C语言编写，因此事可移植的。
操作系统分类1.批处理操作系统：优点是作业流程自动化较高，资源利用率较高，作业吞吐量大，从而提高了整个系统的效率。
缺点是用户不能直接与计算机交互，不适合调试程序。
2.分时系统：特点是多路性，交互性，独占性，及时性。
3.实时操作系统4.嵌入式操作系统5.个人计算机操作系统6.网络操作系统7.分布式操作系统8.智能卡操作系统操作系统结构1.整体式结构2.层次结构3.微内核（客户机/服务器）结构：可靠，灵活（便于操作系统增加新的服务功能），适宜分布式处理的计算机环境第二章操作系统运行机制中央处理器寄存器：用户可见寄存器：数据寄存器（通用寄存器），地址寄存器，条件码寄存器。
控制和状态寄存器：程序计数器，指令寄存器，程序状态字。
目态到管态的转换唯一途径是通过终端和异常。
管态到目态的转换可以通过设置PSW指令（修改程序状态字）实现。
PSW包括：CPU的工作状态代码条件码中断屏蔽码存储体系存储器设计：容量，速度，成本存储保护：界地址寄存器（界限寄存器）：产生程序中断-越界中断或存储保护中断存储键中断与异常机制分类：中断：时钟中断，输入输出（I/O）中断，控制台中断，硬件故障中断异常：程序性中断，访管指令异常系统调用系统调用程序被看成是一个低级的过程，只能由汇编语言直接访问。
系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。
分类：进程控制类，文件操作类，进程通信类，设备管理类，信息维护类。
第三章进程线程模型多道程序设计模型顺序执行的特点：顺序性封闭性确定性④可再现性多道程序设计的特点：独立性随机性资源共享性进程模型进程的三状态模型：运行，就绪，等待。
七状态模型：挂起（Suspend）：把一个进程从内存转到外存激活（Active）：把一个进程从外存转到内存事件出现（Event Occurs）：提交（Admit）：完成一个新进程的创建过程，新进程进入就绪状态或就绪挂起状态。
PCB是进程存在的唯一标志包括：进程名，进程号，存储信息，优先级，当前状态，资源清单，“家族”关系，消息队列指针，当前打开文件夹等。
进程组成：程序，数据，PCB。
原语是操作系统核心的一个组成部分，它必须在管态下执行，并且必须常驻内存。
原语有不可中断性。
线程模型线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。
线程的好处：①创建或者结束一个线程花费时间少②两个线程切换花费时间少③由于同一进程内的线程共享内存和文件，线程之间相互通信无需调用内核，故不需要额外的通信机制，使通信更便捷，信息传送速度也快。
进程（线程）调度①先来先服务②最短作业优先③最短剩余时间优先④轮转法⑤最高优先级算法⑥多级反馈队列算法⑦最短进程优先⑧实时系统中的调度算法第四章并发与同步进程互斥互相感知的程度：相互不感知，间接感知，直接感知。
临界资源访问过程：①进入区②临界区③退出区④剩余区进程同步机制准则：①空闲则入②忙则等待③有限等待④让权等待经典的进程同步问题读者进程：While(true){P(mutex);read_count:=read_count+1;If(read_count=1) P(write);V(mutex);读文件；P(mutex);read_count:=read_count-1;If(read_count=0) V(write);V(mutex);}写者进程：While(true){P(write);写文件；V(write);}管程管程是一种高级同步原语组成：管程名称，共享数据的说明，对数据进行操作的一组过程和对共享数据赋初值进程通信共享内存，消息机制，管道通信。
第五章内存管理基本概念内存分配表：位示图表示法，空闲页面表，空闲块表。
地址转换：静态重定位：装入一个程序时，把程序中的指令地址和数据地址全部转换成绝对地址。
动态重定位：装入程序时，不进行地址转换，而是直接把程序装入到分配的内存区域中。
在程序执行过程中，每当执行一条指令时都由硬件的地址转换机构将指令中的逻辑地址转换为绝对地址主要内存管理方案：单一用户（连续区）管理，分区管理，页式管理，段式管理，段页式管理。
分区存储管理方案（1）固定分区：系统先把内存划分为若干个大小固定的分区，一旦划分好，在系统运行期间便不再重新划分。
（2）可变分区：移动技术又称为紧凑技术或紧缩技术。
空闲分区分配策略：最先适应算法，最优适应算法，最坏适应算法，下次适应算法。
分区管理是实现多道程序设计的一种简单易行的存储管理技术。
分区管理的主要缺点是内存使用仍然不充分，并且存在较为严重的碎片问题。
覆盖技术和交换技术覆盖技术: 作业1交换技术：进程从内存移到磁盘并再移回内存称为交换。
页式存储管理方案页表长度寄存器：用于保护正在运行进程的页表长度。
页表：多级页表，散列页表，反置页表。
快表：按给定逻辑地址进行读写时，必须访问两次内存，第一次按页号读出页表中对应的块号，第二次按计算出来的绝对地址进行读写。
查找快表和查找内存页表是并行进行的。
虚拟存储技术和虚拟页式存储管理方案的实现虚拟页式存储管理时需要在页表中增加以下的表项：（1）页号——页面编号（2）有效位——又称驻留位、存在位或中断位，表示该页是在内存还是外存。
（3）页框号——页面在内存中时对应的页框号。
（4）访问位——又称引用位和参考位，表示该页在内存期间是否被访问过。
（5）修改位——表示该页在内存中是否被修改过。
（6）保护位——是否能/读/写/执行。
（7）禁止缓存位——采用内存映射I/O的机器中需要的位。
访问位和修改位可以用来决定置换哪个页面。
调入页面来源：（1）进程装入时，将全部页面复制到交换区，以后总是从交换区调入。
（2）凡是未被修改的页面，都直接从文件区读入，而被置换时不需调出；已被修改的页面被置换时需要调出到交换区，以后从交换区调入。
页面置换算法：（1）先进先出FIFO（2）最近最少使用LRU（3）最近最不常使用LFU（4）理想页面置换算法OPT（5）最近未使用（6）第二次机会（7）时钟缺页中断率：f=F/A影响因素：①分配给程序的内存块数②页面大小③程序编制方法④页面置换算法工作集模式可以解决颠簸问题。
操作系统为每一个进程保持一个工作集并为该进程提供与工作集大小相等的物理页面数，这一过程可动态调整统计工作集大小一般由硬件完成，系统开销较大。
段页式存储管理方案：用页面方法来分配和管理内存空间，即把内存划分为若干大小相等的页面；用段式方法对用户程序按照其内在的逻辑关系划分成若干段；再按照划分内存页面的大小，把每一段划分成若干大小相等的页面。
第六章文件管理文件分类：按用途：系统文件库函数文件用户文件按组织形式：普通文件目录文件特殊文件按保护方式：只读文件读写文件可执行文件④无保护文件文件的结构逻辑结构：流式文件纪录式文件物理结构：顺序结构链接结构：存取速度慢不适于随机存取文件，Windows的FAT文件系统采用的是链接结构但是将所有指针集中存放。
存储介质磁带磁盘物理结构连接结构连续链接索引存取方式顺序存取顺序顺序顺序随机随机磁头号=[(物理块号mod（磁头数*扇区数））/扇区数]扇区号=（物理块号mod（磁头数*扇区数））mod扇区数注：mod求余，磁头即盘面文件目录文件控制块FCB：文件名，文件号，用户名文件物理位置，文件长度，记录大小，文件类型，文件属性，共享说明文件逻辑结构，文件物理结构建立日期和时间，最后访问日期和时间，最后修改日期和时间口令，保存期限文件系统的实现（1）位示图：0表示空闲，1表示该物理块已分配。
从0开始编。
（2）空闲块表：（3）空闲块链表：效率低（4）成组链接：有些版本的UNIX操作系统采用。
文件的操作：（1）建立文件：create（文件名，访问权限，最大长度）①检查参数合法性②检查同一目录下有无重名文件③在目录中有无空闲位置④填写目录项内容⑤返回（2）打开文件：fd=open（文件路径名，打开方式）①根据文件路径名查目录，找到FCB主部②根据打开方式，共享说明和用户身份检查访问合法性③根据文件号查系统打开文件表，看文件是否已被打开④在用户打开文件表中取一空表项，填写打开方式等，并指向系统打开文件对应表项返回信息：文件描述符fd，这是个非负整数，用于以后读写文件（3）读文件：read（文件名，文内位置，要读的长度，内存目的地址）（4）写文件：write（文件名，记录键，内存位置）（5）关闭文件：close（文件名）（6）删除文件：delete（文件名）（7）指针定位：seek（fd，新指针的位置）文件的保护和安全文件保护：建立副本：用于较小且极为重要的文件。
定时转储：按照转储内容分为增量转储和全量转储按照转储方式分为物理转储和逻辑转储规定文件的存取权限文件的存取权限（1）存取控制矩阵（2）二级存储控制（3）UNIX中的文件存取权限：Unix系统内部用数值表示文件属性，每一个属性与文件属性中的一个二进制相对应。
1表示设置了该权限，0表示没有该权限。
Unix中用8进制表示。
文件的保密：屏蔽文件目录设置口令使用密码文件系统的性能提高文件系统性能措施：（1）块高速缓存（2）合理分配磁盘空间（3）磁盘的驱动调度：磁盘的存取访问时间：寻道时间旋转延迟时间传输时间组成：I移臂调度：①先来先服务FCFS②最短寻道时间优SSTF③扫描算法 SCAN又称电梯算法④循环扫描算法C-SCANII旋转调度（4）信息的优化分布（5）RAID技术的FAT文件系统和UNIX文件系统文件分配表FAT（File Allocation Table）具有简单的目录结构。
三个版本是FAT—12，FAT—16，FAT—32，取决于用多少位二进制表示磁盘地址。
UNIX普通文件的物理结构是三级索引结构。
第七章I/O设备管理设备与设备分类除CPU和内存以外的所有设备和装置设备管理主要任务：I/O设备性能和CPU性能不匹配反差大实现统一管理，方便用户使用用户对I/O设备的使用必须是安全的设备分类：按使用特性：I/O设备和存储设备按信息组织方式：字符设备和块设备按共享属性：独占设备，共享设备和虚拟设备I/O硬件组成中央部分是CPU和主存，通过总线与第二层的接口（适配器）部件相连，第三层是各种外围设备控制器，最外层是外围设备。