操作系统的定义：
操作系统(Operating System, OS)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
操作系统的目标和作用
在计算机系统上配置操作系统主要目标与计算机系统的规模和应用环境有关。
操作系统的目标
方便性
硬件只能识别机器代码（0、1）
OS提供命令，方便用户使用计算机
有效性
使CPU、I/O保持忙碌，充分利用
使内存、外存数据存放有序，节省空间
合理组织工作流程，改善资源利用率，提高吞吐量可扩充性
计算机技术的发展：硬件/体系结构/网络/Internet
OS应采用层次化结构，便于扩充和修改功能层次和模块开放性
支持网络环境，兼容遵循OSI标准开发的硬件和软件操作系统的作用
1. 用户与计算机硬件系统之间的接口
命令方式
用户通过键盘输入联机命令(语言)
系统调用方式
用户程序通过系统调用，操纵计算机
图形、窗口方式
用户通过窗口、图标等图形界面操纵计算机
2.计算机系统资源管理者
4大类资源：处理机；存储器；I/O设备；信息（文件：程
序、数据）
3.对计算机资源的抽象(扩充机器)
裸机：只有硬件的计算机，难以使用
虚机器：在裸机增加软件(OS等)，功能增强，使用方便
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
早期计算机很昂贵，为提高资源利用率，产生了批处理系统
2.方便用户
为改善用户上机、调试程序时的条件，产生了分时系统
3.器件的不断更新换代
OS随之更新换代，如：8位->16位->32位
4.计算机体系结构的不断发展
单处理机OS->多处理机OS->网络操作系统
操作系统的发展过程
无操作系统时代
OS尚未出现，人们如何使用计算机
人工操作方式
人工操作方式的缺点
用户独占全机
CPU等待人工操作
结果：资源利用率低下
脱机输入输出系统
低速设备
纸带机/卡片机
高速设备
磁带/磁盘
I/O速度提高，缓解了I/O设备与CPU的速度矛盾
主机：用于计算的主计算机
外围机：也是计算机，处理输入输出，使之不占用主机CPU时
间
外围机控制输入/输出
输入：低速设备->高速设备
输出：高速设备->低速设备
输入和输出使用独立于主机的外围机，不占用主机的
CPU时间，是脱机过程，因此叫做脱机输入/输出方式
单道批处理系统
计算机发展的早期，没有任何用于管理的软件，所有的运行管理
和具体操作都由用户自己承担，任何操作出错都要重做作业，
CPU的利用率甚低。
解决的方法有两个：
首先配备专门的计算机操作员，程序员不再直接操作机
器，减少操作机器的错误。
另一个是进行批处理，操作员把用户提交的作业分类，把
一批中的作业编成一个作业执行序列。每一批作业将有专
门编制的监督程序（monitor）自动依次处理。
说明：
监督程序的作用：用来装入用户作业，和用户作业交替地使
用CPU。
“批”的含义：供一次加载的磁带或磁盘，通常由若干个作
业组装成，在处理中使用一组相同的系统软件（系统带）。
关于“作业”的说明：通常，把计算机完成用户算题任务所
需进行的各项工作称为一道作业。
多道批处理系统
早期的批处理可能出现两种情况：
对于以计算为主的作业，输入输出量少，外围设备空
闲；
对于以输入输出为主的作业，主机空闲。
问题的提出
在早期的单道批处理系统中，内存中仅有单个作业在运行，致使系统中仍有许多资源空闲，设备利用率低，系统性能较
差。
多道程序设计技术
若当前作业因等待I/O而暂停，CPU只能空闲直至该I/O完成对于科学计算问题，CPU操作密集，CPU浪费时间少
对于商业数据处理，I/O操作密集，I/O等待时间常占80％－90％
解决办法
将内存分几个部分，每部分放不同的作业
当一个作业等待I/O时，CPU可被另一作业使用
在主存中同时驻留多个作业
多道程序设计
多道程序设计是指允许多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器并启动进行计算的方法。
合理搭配I/O为主和计算为主的程序交替运行，充分利用资源，提
高系统效率。
多道程序的运行特点：
多道：计算机内存中同时存放多道相互独立的程序。
宏观上并行运行：同时进入系统的几道程序都处于运行状态，但都
未运行完。
微观上串行运行：各作业轮流使用CPU，交替执行。
实现技术：当正在运行的程序因I/O暂停执行时，系统可调度另一
道程序运行，使CPU保持忙碌。
例题：有两道程序A、B，按下图以多道程序方式运行，要求在右图画出它们的运行轨迹，并计算在60ms内，CPU的利用率，假设起始时首先运行B，并允许忽略监督程序切换A、B的时间（不考虑I/O的冲突）。
分时系统
概念：时间片、终端、响应时间
分时(Time Sharing)是把计算机的系统资源（尤其是CPU时间）进行时间上的分割，每个时间段称为一个时间片(Time Slice) ，每个用
户依次轮流使用时间片。
分时技术：把处理机的运行时间分为很短的时间片，按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用
分时系统的定义
分时操作系统：是一种联机的多用户交互式的操作系统。一般采用
时间片轮转的方式，使一台计算机为多个终端服务。对每个用户能
保证足够快的响应时间，并提供交互会话能力。
分时系统的特点
多路性
系统支持单主机多个终端，按分时原则服务
独立性
各用户独立操作，互不干扰。
及时性
对用户请求的响应时间短(1~3s)
交互性
用户向系统提出服务请求更方便，也更广泛
通过终端
实时系统
产生背景：虽然多道批处理操作系统和分时操作系统获得了较佳的资源利用率和快速的响应时间，从而使计算机的应用范围日益扩大但它们难以满足实时控制和实时信息处理领域的需要。
于是，便产生了实时操作系统，目前典型的实时系统：实时控制系统、实时信息处理系统。
什么是实时系统
有高可靠性和安全性，系统的效率则放在第二位
典型的实时系统（1）
实时控制系统:计算机用于生产过程控制时，要求系统能现场实时采集
数据，并对采集的数据进行及时处理，进而能自动地发出控制信号控制相应执行机构，使某些参数（压力、温度、距离、湿度）能按予定规律变化，以保证产品质量。
导弹制导系统，飞机自动驾驶系统，火炮自动控制系统都是实时过程控制系统。
典型的实时系统（2）
实时信息处理系统：计算机还可用于控制进行实时信息处理。计算
机接收成干上百从各处终端发来的服务请求和提问，系统应在极快
的时间内做出回答和响应。
机票订购系统、情报检索系统是典型的实时信息处理系统
微机操作系统
1.单用户单任务OS
只允许一个用户上机，且只允许用户程序作为一个任务运行。
典型代表：
CP/M
8位机上的主流操作系统
MS-DOS
最早的PC操作系统
16位机上的主流操作系统
2.单用户多任务操作系统
只允许一个用户上机，但允许用户把程序分为若干个任务，使它们
并发执行。
典型代表：
微软公司推出的windows
3.多用户多任务OS
允许多个用户通过各自的终端使用同一台机器，共享主机系统中的各种资源，而每个用户程序又可进一步分为几个任务，使它们能并发执行。
典型代表：UNIX
操作系统的基本特性
以多道程序设计为基础的现代操作系统具有以下几个主要特征：
并发性（Concurrence）
共享性（Sharing）
异步性（Asynchronism）或称不确定性
（Nondeterministic）
虚拟性（Virtual）
并发性
概念：并发、并行、进程
并发性（Concurrence）是指两个或两个以上的运行程序在同一时间间
隔段内同时执行。
操作系统是一个并发系统，并发性是它的重要特征，它应该具有：处理多个同时执行的程序的能力。
并行与并发的不同：
①并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生
②并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生
引入进程
在多道程序系统中，为了能够并发执行，系统必须为每个程序建立进程。
程序是静态的，进程是动态的。
进程能支持并发，程序不能。
进程由一组机器指令、数据和堆栈组成，是一个能独立运行的活动实体。
进程是资源分配的独立单位。
多个进程能并发执行，进程运行时要占用一定的系统资源，如CPU、存储空间和I/O设备等。
共享性（sharing）
概念：互斥访问、临界资源、同时访问
共享指操作系统中的资源（包括硬件资源和信息资源）可被
多个并发执行的进程所使用。
发生条件
多个进程并发执行
多个进程需要同一资源
资源共享的方式
资源共享的方式可以分成两种：
第一种是互斥共享。系统中的某些资源如打印机、磁带机、卡片
机，虽然它们可提供给多个进程使用，但在同一时间内却只允许一
个进程访问这些资源。
这种同一时间内只允许一个进程访问的资源称临界资源，许多物理
设备，以及某些数据和表格都是临界资源，它们只能互斥地被共
享。
第二种是同时访问。系统中的还有许多资源，允许同一时间内多个
进程对它进行访问，这里“同时”是宏观上的说法。典型的可供多
进程同时访问的资源是磁盘。
共享与并发
共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征，它们互为依存：
一方面，资源的共享是因为运行程序的并发执行而引起的，
若系统不允许运行程序并发执行，自然也就不存在资源共享
问题。
另一方面，若系统不能对资源共享实施有效地管理，必然会
影响到运行程序的并发执行，甚至运行程序无法并发执行，
操作系统也就失去了并发性，导致整个系统效率低下。
虚拟技术
虚拟是指操作系统中的一种管理技术，它是把物理上的一个实体变成逻
辑上的多个对应物，显然，前者是实际存在的而后者是虚构假想的。
时分复用
虚拟处理机
通过多道程序和分时使用CPU技术，物理上的一个CPU变成逻辑上的多个CPU
虚拟设备
打印机
若某物理设备通过时分复用虚拟为N台，则虚拟设备速度是原设备的
1/N
空分复用
虚拟磁盘
1个硬盘实体->多个逻辑卷
虚拟存储器
虚拟存储器则是把物理上的多个存储器(主存和辅存)变成
逻辑上的一个(虚存)的例子
内存空分复用提高内存空间利用率
结合时分复用，可实现在逻辑上扩大内存，使程序中远小
于它的空间运行
若某物理设备通过空分复用虚拟为N台，则虚拟设备占用空间是
原设备的1/N
异步性
异步性（Asynchronism）亦称不确定性，（ Nondeterministic ）进程以人们不可预知的速度向前推进，即进程的异步性。
在多道程序环境中，允许多个进程并发执行，由于资源有限而进程众多，进程的执行往往不是一气呵成，而是“走走停停”，其运行、暂停和完成的时间都无法确定。
a.系统中的进程何时执行
b.何时暂停
c.以什么样的速度向前推进
d.进程总共要多少时间执行才能完成
这些都是不可预知的，或者说该进程是以不确定的方式运行的，不确定性给系统带来了潜在的危险，有可能导致与时间有关的错误。
但只要运行环境相同，操作系统必须保证多次运行作业，都会获得完全相同的结果。设计操作系统必修考虑异步性带来的问题。\
1.4操作系统功能
操作系统有如下几个基本功能：
处理机管理
存储器管理
设备管理
文件管理
用户接口
（一）处理机管理
在传统的多道程序系统中，处理机的分配和运行都是以进程
为基本单位，因而对处理机的管理可归结为对进程的管理：
进程控制
创建、撤销、状态转换
进程同步
访问临界资源、协调合作次序
进程通信
合作进程的消息交换
调度
作业调度、进程调度
（二）存储器管理
存储管理的主要任务是管理存储器资源，为多道程序运行提供有力支撑。存储管理的主要功能包括：
内存分配
存储管理将根据用户程序的需要给它分配存储器资源，并在其使用
完毕后回收。
内存保护
存储管理要把各个用户程序相互隔离起来互不干扰，更不允许用户
程序访问操作系统的程序和数据，从而保护用户程序存放在存储器
中的信息不被破坏。
地址映射
进程逻辑地址到内存物理地址的映射。这样程序员无需知道自己的
程序分配到内存的什么具体物理地址，仅仅知道自己的逻辑地址即
可，体现了存储的无关性。
内存扩充
借助虚拟存储技术，从逻辑上扩充内存，使用户感觉到比实际大的
多的内存，可是更多程序并发运行。
功能：请求调入、置换
（三）设备管理
设备管理的主要任务：
①管理各类外围设备，完成用户提出的I/O请求，加快I/O信息的传送速度，发
挥I/O设备的并行性，提高I/O设备的利用率；
以及提供每种设备的设备驱动程序和中断处理程序，向用户屏蔽硬件使用细节
设备管理的主要功能：
1.缓冲管理
缓冲区，缓和CPU和I/O速度不匹配的矛盾
单缓冲、双缓冲、公用缓冲
2.设备分配
为进程分配设备，以及设备控制器、通道
3.设备处理
设备驱动程序：CPU和设备控制器之间的通
信
（四）文件管理
上述三种管理是针对计算机硬件资源的管理。
文件管理则是对系统的软件资源的管理。
在现代计算机中，通常把程序和数据以文件形式存储在外存
储器上，供用户使用。为此，OS需配置文件管理机构。
文件存储空间的管理
为文件分配外存空间，提供外存利用率
记录外存使用情况、分配、回收外存空间目录管理
为文件建立目录项，有效组织，按名存取
文件的读/写管理和保护
向外存读取/写入数据
防止文件被非法窃取或破坏—存取控制
（五）OS与用户之间的接口
1.用户接口
联机接口
命令，用户通过和终端交互控制作业
脱机接口
作业控制语言(JCL)，用户通过作业说明书委
托系统代为控制作业
图形用户接口
用直观图标、菜单、对话框替代命令，免于
单调、繁琐和记忆之累
2.程序接口
供用户程序使用OS服务的系统调用
操作系统的结构设计
操作系统规模庞大，结构复杂，其质量的好坏直接关系到
计算机系统能否有效可靠的运行。
从操作系统的发展过程来看，操作系统的结构有如下几种：
1.无结构OS
在早期开发操作系统时，设计者只是把他的注意力放在
功能的实现和获得高的效率上，缺乏首尾一致的设计
思想。这种OS是无结构的，也称整体系统结构。
整个操作系统是一组过程的集合，每个过程都可以调用
任意其他过程。
优点：程序紧凑，可有效利用内存。
缺点：程序杂乱，错误多、维护难。
2.模块化结构OS
将OS按其功能精心地划分为若干个具有一定独立性和大
小的模块，每个模块具有某方面的管理功能；
仔细地规定好各模块之间的接口，使各模块之间能通过
该接口实现交互。
关键问题：
模块的划分
规定好模块之间的接口
衡量模块独立性
内聚性：模块内部的联系紧密程度
耦合性：模块之间的联系和影响程度
优点：
比无结构OS，更容易设计、开发和维护，错误更少，适应
性更好
缺点：
接口规定难以满足实际需求
模块设计决定的“无序性”
3.分层式结构OS
所谓分层结构，即是把操作系统划分为内核和若干模块（或进
程）组成，这些模块（或进程）排列成若干层，各层之间只能是
单向依赖关系，不构成循环。
设计任务：
在目标系统A n和裸机系统(宿主系统)A0之间，铺设若干层软件
啊A1, A2, …, A n-1，使A n能通过这些层，最终在A0上运行。
设计原则：
每一步都设计都建立在可靠的基础上。
每一层仅能使用其底层提供的功能和服务。
各层之间单向依赖，高层仅依赖相邻低层。
每层可包括若干模块。
对每一层精心设计和充分测试后，认为其是正确的，并且与其
所有高层无关。
优点：
易保证正确
有序，自下而上、所有设计决定建立在较为可靠的基础上
易扩充、维护
增加、修改或替换一个层次中的模块，只要接口不变，不影响
其他的层次
缺点
系统效率降低了
层间通信，OS执行一个功能要穿越多个层次
1.5.2客户/服务器模式
组成：
客户机
具有一定处理能力，也可向服务器请求服务
服务器
提供服务的机器或程序
网络系统
连接客户机和服务器
交互过程：
客户发送请求消息
服务器接收消息
服务器回送消息
客户机接收消息
优点：
数据分布处理(客户机)
集中管理(服务器)
灵活，易扩充(客户机、服务器)
易改编应用软件(客户机程序)
OS中的各种实体
进程、线程、消息、存储器和文件
使用对象概念
进程对象、线程对象…
使用面向对象技术开发OS的优点
易重用、修改、扩展
易保证正确性和可靠性
1.5.3微内核OS结构
基本概念：
基于客户/服务器模式，将操作系统划分为两大部分：微内核和多个服
务器。
基本思想：
内核中仅存放那些最基本的核心操作系统功能。其它服务和应用则建立
在微内核之外，在用户模式下运行。
微内核OS主要特征
1.足够小的内核
2.基于客户/服务器模式
3.应用“机制与策略分离”原理
4.采用面向对象技术
足够小的内核
现代操作系统的一个趋势是将这种把代码移到更高层次的思想进一步发展，从操作系统中去掉尽可能多的东西，而只留一个最小的核心。
微内核不是一个完整的OS，只是操作系统最基本的部分：
与硬件紧密相关的
较基本的功能
客户和服务器的通信
基于客户/服务器模式
微内核OS最基本的部分在内核，绝大部分OS功能放在微内核外面的一组服务器(进程)中实现。
过去已成为操作系统传统的许多服务，现在成了与微内核交互的外部子系统。
服务器进程和用户进程，运行在用户态
微内核运行在核心态
为什么要区分处理机的状态
答：操作系统是计算机系统的最重要的系统软件，为了能正确的进行管理和控制，其本身是不能被破坏的。为此系统应能建立一个保护环境，采用的办法就是区分处理机的状态
在系统中有两类程序在运行——
1.管理程序?
2.用户程序
1.管理程序?
其担负的任务是：
a.管理和控制者
b.为用户提供服务
c.负责管理和分配系统资源
2.用户程序
其担负的任务是：
a.被管理和被控制者
b.所需资源必须向操作系统提出请求
c.享受系统提供的服务
什么是处理机的态
处理机的态——处理机的工作状态，即处理机当前正在执行哪一类程序，依此来区分处理机的状态。
计算机系统在执行上述两种不同类型的程序时，就应该有不同的权限。
而为此根据对资源和机器指令的使用权限，把处理执行时的两种工作状态分为核态和用户态。
关于“态”的几个概念
核心态（Kernel Mode)，又称管态或系统态： CPU执行管理程序时所处的状
态。
在此状态下允许CPU使用全部资源和全部指令，其中包括一组特权指令（如涉及外设的I/O、改变处理机状态、修改存储保护的指令）。
是操作系统内核所运行的模式，运行在该模式的代码，可以无限制地对系统存储、外部设备进行访问。
?用户态(User Mode)：又叫目态或常态。用户程序执行时CPU所处的状态。
在此状态下禁止使用特权指令，不能直接使用系统资源与改变CPU状态，并且只能访问用户程序所在的存储空间。
当用户程序执行时，如果需要请求操作系统服务，则必然由用户态转为核态，即由操作系统得到控制权，在核态下执行其管理程序。
服务完毕后，由核态返回用户态，继续让用户程序执行。
一道考研题
在计算机系统中，为什么要区分管态与目态
（西安电子科技大学1999年试题）
【解答】操作系统是计算机系统中最重要的系统软件，为了能正确地进行管理和控制，其本身是不能被破坏的。因此，系统采用了区分处理机状态的办法，为操作系统程序建立一个保护环境。这样，用户程序只能在目态下运行，只能执行非特权指令，只能访问自己的存储区，从而保护了操作系统程序的正常运行。
应用“机制与策略分离”原理
机制：实现某一功能的具体执行机构
关注的问题：做什么由什么来做
机制处于系统的基层
机制通常放在微内核中
策略：借助于某些参数和算法来实现该功能的优化。
关注的问题：具体怎么做
策略处于系统的高层
采用面向对象技术
面向对象技术作为一种先进的软件工程技术，对大型复杂系统的开发具有普遍的优越性，故广泛地应用现代OS设计。
内核虽然小，微内核OS还必须包括服务器部分，才能实现其作为操作系统应
有的功能。
因此微内核OS仍然是复杂的大型系统，采用面向对象技术有益于其设计和开
发。
微内核的基本功能
一般采用“机制与策略分类”的原理，将机制部分，以及与硬件紧密相关的部分放入微内核。
微内核功能：
1.进程（线程）管理
2.低级存储器管理
3.中断和陷入处理
进程(线程)管理
机制部分放入微内核，如
为实现调度功能设置的进程(线程)优先级队列；
从队列中取出指定优先级的进程，使其运行
进程间的通信
进程的切换、调度
多处理机之间的同步
策略部分放入进程(线程)管理服务器，如：
如何确定优先级
如何修改优先级
低级存储器管理
微内核中只配置最基本的低级存储器管理机制：
页表机制和地址变换机制，依赖于机器
实现虚拟存储器管理的策略放入存储器管理器中：
页面置换算法
内存分配和回收策略
中断和陷入处理
与硬件紧密相关，微内核部分：
捕获中断和陷入事件
进行相应前期处理
中断现场保护
识别中断和陷入的类型
将有关事件转换成消息，发给相关服务器
服务器部分：
根据中断和陷入的类型，调用相应的处理程序进行后期处理。
分层结构内核和微内核结构对比
分层结构操作系统的内核很大，互相之间调用关系复杂。
微内核结构操作系统则把大量的操作系统功能放到内核外实现，这些外部的操作系统构件是作为服务过程来实现的，它们之间的信息相互均借助微内核提供的消息传送机制实现。
这样，微内核起消息交换功能，它验证消息，在构件之间传送消息，并授权存取硬件。
微内核OS的优点
提高了可扩展性
修改和增加服务，只需修改相应的服务器，或增加新的服务器。
增强了可靠性
小的内核更容易充分测试，保证其正确性
为外部程序提供的规范而精简的接口(API)
服务器运行在用户态，出错时不会危及内核和其他服务器
可移植性
只有微内核部分与硬件有关，移植到修改代价较小
提供了对分布式系统的支持
消息通信机制
客户<->服务器
服务器<->服务器
只要赋予分布式系统中所有进程和服务器唯一的标识符，消息通过标识
符识别目标，无论其驻留在那台机器
融入了面向对象技术
开发、设计方面的优势
作业:
一道考研题（电子科技大学）
试分析比较流行操作系统的软件体系结构，并就计算机操作系统体系结构的发展趋势阐明你的观点（20分）
回答要点：1.说明几种流行的操作系统的软件体系结构，譬如windows为微内核结构等
2.比较这几种结构的优缺点
3.指出发展趋势，并说明理由（书本可能没有，自己到图书馆上网查询）
操作系统概论模拟试题一 一．单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分) 1. 在多道程序环境下，操作系统分配资源的基本单位是( ) A.进程 B.线程 C.程序 D.作业 2. 在段页式系统中（无快表），为获得一条指令或数据，必须( )访问内存。 A. 1次 B. 2次 C. 3次 D. 4次 3. 最有利于提高系统吞吐量的作业调度算法是( )。 A. 先进先出算法 B. 优先级调度算法 C. 时间片轮转算法 D. 短作业优先调度算法 4. 对于Ｐ，Ｖ操作，下列说法正确的是（） A. 执行一次P操作，可以理解为唤醒一个进程 B. 执行一次Ｖ操作，可以理解为唤醒一个进程． C. 执行一次Ｐ操作，可以理解为释放一个资源． D. 执行一次Ｖ操作，可以理解为挂起一个进程． 5. 有关并发进程相互之间的关系，正确的说法是( ) A.肯定是无关的 B.肯定是有交往的 C.可能是无关的，也可能是有交往的 D.一定要互斥执行 6. 单用户连续存储管理中地址重定位的硬件执行机构是（） A．界限寄存器B．基址寄存器 C．不需要的D．下限寄存器 7. 指定扇区旋转到磁头位置所需的时间称为（）时间。 A．寻找B．延迟 C．传送D．旋转 8. 多道程序环境下，操作系统分配资源以（）为基本单位。 A.程序 B.指令 C.进程 D.作业 9. 操作系统是一种系统软件，它的职能是（） A.只管理软件 B.只管理硬件 C.既不管理硬件，也不管理软件 D.既管理硬件，也管理软件 10. 采用多道程序设计能（） A．增加平均周转时间B．发挥且提高并行工作能力 C．缩短每道程序执行时间D．降低对处理器调度的要求 二．填空题(将正确的答案填入下列空格，每格1分，共10分) 1. 计算机系统包括（硬件）和（软件）两大部分 2. 进程最基本的三态为（运行）、（就绪）、（等待） -
1.计算机系统的定义:计算机系统 是一种可以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。【广义的包含：机械式系统和电子式系统，电子式又可划分为模拟式和数字式】 【计算机系统包括：硬件系统和软件系统】 2.操作系统的定义:操作系统是计 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，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统高效地运行。设置操作系统的目的：提高计算机系统的效率，增强系统的处理能力,充分发挥系统资源利用率，方便用户的使用。【操作系统的任务：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。】 3.操作系统的作用和地位 操作系统是系统软件，连接了硬件和软件，是两者之间的桥梁。作为系统软件，其是 a.计算机资源的管理者、b.人机交互的接口、c.扩展机和虚拟机。【所以对操作系统来讲，具体应用领域的工作不是其所关心的事。】 4.操作系统的主要特征 （1）并发性b.共享性：（互斥共享：打印机，磁带机，扫描仪；同时共享）处理机、CPU、辅助存储器、输入/输出设备c.随机性。【在计算机系统中，对资源的共享有两种形式：互斥共享和同时共享】【操作系统的分类：批处理、分时、实时、桌面、嵌入式、网络、分布式操作系统】 5.批处理操作系统的概念 用户将需要计算的一组任务（一般称为作业，即JOB）请求交给系统操作员，系统操作员在收到后并不立即将其输入计算机，而是在收到一定数量的用户作业之后组成一批作业，再把这批作业输入到计算机中。 【又分为单道批处理、多道批处理系统：不适合交互式的作业】 6.分时（交互式）操作系统的概 念多个用户通过终端设备与计算机交互来运行各自的作业，并且共享一个计算机系统而互不干扰，每个终端可由一个用户使用，每个用户就好像自己拥有一台计算机。 7.实时操作系统的概念使计算机 能在规定的时间内及时响应外部事件的请求，同时完成对该事件的处理，并能够控制所有实时设备和实时任务协调一致的工作的操作系统。【特征：及时性、实时性、高可靠性、高过载防护性】 8.网络操作系统的概念 基于计算机网络、在各种计算机操作系统之上按网络体系结构协议标准设计开发的软件，它包括网络管理、通信、安全、资源共享、各种网络应用。 9.分布式操作系统的概念 将大量的计算机通过网络连结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享，这样的系统称为分布式系统，为分布式系统配置的操作系统称为分布式操作系统。 10.操作系统的基本功能：a.进程 （线程）管理、b.处理机调度、c.存储管理、d.文件管理、e.输入/输出管理。 11.存储管理的任务（P25 L3） 存储管理的任务是管理计算机内存的资源a.当多个程序共享有限的内存资源时，要考虑如何为多个程序分配有限的内存空间；b.存放在内存中的多个程序和数据应该彼此隔离、互不侵扰；c.解决内存扩充的问题，即将内存和外存结合起来管理，为用户提供一个容量比实际内存大得多的虚拟存储器。 【存储管理的主要任务 a.内存的分配和回收b.存储共享c.存储保护d.“扩充”内存容量。】 12.文件管理的任务（P26 L3） 其任务为有效地支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享、保密和保护问题，以使用户方便、安全地访问文件。 13.输入/输出管理的功能: 其功能是按照输入/输出子系统的结构和设备类型指定分配和使用设备的策略，为输入/输出操作的进程分配一条传输信息的通路，合理地控制输入/输出操作，最大程度地实现并行操作。 14.网络操作系统的结构 a.整体式结构（结构紧密，用户界面简单直接，系统效率较高）、 b.层次式结构（易于调试、修改、扩充、维护、保证正确性）、 c.微内核（客户机/服务器）结构（特点:提供最基本服务和其他服务，很好的扩展性，简化应用程序开发，减少磁盘空间和存储器的需求，微内核和硬件部件有接口，并向可安装模块提供一个接口）。 15.网络操作系统的特点a.微内 核，即运行在核心态的内核；b.以通信方式请求服务并返回结果，即运行在用户态的并以客户机/服务器方式运行的进程层。【优点：可靠、灵活、适宜于分布式
导论小结 操作系统是管理计算机硬件并提供应用程序运行环境的软件。也许操作系统最为直观之处在于它提供了人与计算机系统的接口。 为了让计算机执行程序，程序必须位于内存中。内存是处理机能够直接访问的唯一的大容量存储区域。内存为字节或字的数组，容量为数百KB到数百MB。每个字都有其地址。内存是易失性存储器，当没有电源时会失去其内容。绝大多数计算机系统都提供了外存以扩充内存。二级存储器提供了一种非易失性存储，它可以长久地存储大量数据。最常用的二级存储器是磁盘，它提供对数据和程序的存储。 根据速度和价格，可以将计算机系统的不同存储系统按层次；来组织。最高层为最昂贵但也最快。随着向层次结构下面移动，每一个为的存储价格通常降低，而访问时间通常增加。 计算机系统的设计有多种不同的方法。单处理器系统只有一个处理器，而多处理器系统包含两个或更多的处理器来共享物理存储及外设。对称多处理技术（SMP）是最为普遍的多处理器设计技术，其中所有的处理器被视为对等的，且彼此独立地运行。集群系统是一种特殊的多处理器系统，它由通过局域网连接的多个计算机系统组成。 为了更好地利用CPU，现代操作系统采用允许多个作业同时位于内存中的多道程序设计，以保证CPU中总有一个作业在执行。分时系统是多道程序系统的扩展，它采用调度算法实现作业之间快速的切换，好像每个作业在同时进行一样。 操作系统必须确保计算机系统的正确操作。为了防止用户干预系统的正常操作，，硬件有两种模式：用户模式和内核模式。许多指令（如I/O指令和停机指令）都是特权的，只能在内核模式下执行。这些工具（如双模式、特权指令、内存保护、定时器中断）是操作系统所使用的基本单元，用以实现正确操作。 进程（或作业）是操作系统工作的基本单元。进程管理包括创建和删除进程，为进程提供与其他进程通信和同步的机制。操作系统通过跟踪内存的哪部分被使用及被谁使用来管理内存。操作系统还负责动态地分配和释放内存空间，同时还管理存储空间，包括为描述文件提供文件系统和目录，以及管理大存储器设备的空间。 操作系统必须考虑到它和用户的保护和安全问题。保护是提供控制进程或用户访问计算机系统资源的机制。安全措施用来抵御计算机系统所受到的外部或内部的攻击。 分布式系统允许用户共享通过网络连接的、在地理位置上是分散的计算机的资源。可以通过客户机-服务器模式或对等模式来提供服务。在集群系统中，多个机器可以完成驻留在共享存储器上的数据的计算，即便某些集群的子集出错，计算仍可以继续。 局域网和广域网是两种基本的网络类型。局域网允许分布在较小地理区域的处理器进行通信，而广域网允许分布在较大地理区域内的处理器进行通信。局域网通常比广域网快。 计算机系统具有一些特殊的服务目的，包括为嵌入式环境设计的实时操作系统，如消费设备、汽车和机器人。实时操作系统具有已定义的、固定的时间约束。进程必须在定义的约束内执行，否则系统将出错。多媒体系统涉及多媒体数据传送，常常有显示或使用音频、视频或者同步的音频和视频的特别要求。 近来，由于Internet和WWW的影响，现代操作系统也集成了WWW浏览器、网络和通信软件。 操作系统结构小结 操作系统提供若干服务。在最底层，系统调用允许运行程序直接向操作系统发出请求。在高层，命令解释程序或Shell提供了一个机制以便用户不必编写程序就能发出请求。命令可以来自文件（批处理模式），或者直接来自键盘输入（交互模式或分时模式）。系统程序用来满足一些常用用户操作。
计算机操作系统知识点总结 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《计算机操作系统知识点总结》的内容，具体内容：计算机操作系统考试是让很多同学都觉得头疼的事情，我们要怎么复习呢?下面由我为大家搜集整理了计算机操作系统的知识点总结，希望对大家有帮助!：第一章1、操作系统的定义、目标... 计算机操作系统考试是让很多同学都觉得头疼的事情，我们要怎么复习呢?下面由我为大家搜集整理了计算机操作系统的知识点总结，希望对大家有帮助! ：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。 3、多道批处理系统需要解决的问题 处理机管理问题、内存管理问题、I/O设备管理问题、文件管理问题、作业管理问题 4、OS具有哪几个基本特征?它的最基本特征是什么? a. 并发性(Concurrence),共享性(Sharing),虚拟性(Virtual),异步性(Asynchronism). b. 其中最基本特征是并发和共享. c. 并发特征是操作系统最重要的特征，其它三个特征都是以并发特征为前提的。 5、并行和并发 并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念，并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;而并发性是指两个或多少个事件在同一时间间隔内发生。 6、操作系统的主要功能，各主要功能下的扩充功能 a. 处理机管理功能： 进程控制，进程同步，进程通信和调度. b. 存储管理功能：
第一章操作系统引论 操作系统功能： 1. 资源管理：协调、管理计算机的软、硬件资源，提高其利用率。 2. 用户角度：为用户提供使用计算机的环境和服务。 操作系统特征：1.并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 2.共享性：资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用 3.虚拟性：是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物 在操作系统中，虚拟的实现主要是通过分时使用的方法。 4.异步性：进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性 客户/服务器模式的优点： 1.提高了系统的灵活性和可扩充性 2.提高了OS的可靠性 3.可运行于分布式系统中 微内核的基本功能： 进程管理、进程间通信、存储器管理、低级I/O功能。 第二章进程 程序和进程区别：程序是静止的，进程是动态的，进程包括程序和程序处理的对象 程序顺序执行：顺序性，封闭性，可再现性 程序并发执行：间断性，无封闭性，可再现性 进程：1.进程是可并发执行的程序的一次执行过程； 2.是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位和实体； 3.是一个动态的概念。 进程的特征： 1.动态性： 进程是程序的一次执行过程具有生命期； 它可以由系统创建并独立地执行，直至完成而被撤消 2.并发性； 3.独立性； 4.异步性； 进程的基本状态： 1.执行状态； 2.就绪状态； 3.阻塞状态； 进程控制块PCB：记录和描述进程的动态特性，描述进程的执行情况和状态变化。 是进程存在的唯一标识。 进程运行状态： 1.系统态（核心态，管态）具有较高的访问权，可访问核心模块。 2.用户态（目态）限制访问权 进程间的约束关系： 1.互斥关系 进程之间由于竞争使用共享资源而产生的相互约束的关系。
操作系统期末试题 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分， 共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．在配置多道批处理操作系统的计算机系统中(D) A．用户可联机、调试自己的程序B．允许用户直接干预作业的执行 C．能对外部事件实时响应D．允许多个作业同时使用不同的外围设备 2．UNIX操作系统是一个(A) A．交互式分时操作系统B．多道批处理操作系统C．实时操作系统D．分布式操作系统 3．若操作系统管理的某用户程序当前正占有中央处理器，该用户程序欲读磁盘上的文件信息，那么用户程序中相应的指令应该是(D) 1 全国2010年4月自学考试操作系统概论试题
A．启动I/O指令B．等待I/O指令 C．转移指令D．访管指令 4．当一次系统调用功能完成后，中央处理器的工作状态应(C) A．保持管态B．保持目态 C．从管态转换成目态D．从目态转换成管态5．分布式操作系统的特点是(C) A．资源共享B．资源地理位置分散C．资源位置透明D．多个用户的程序并行运行 6．引入进程的原因是(B) A．提高资源的利用率和控制程序的执行 B．提高资源的利用率和正确描述程序的执行情况C．提高程序的执行速度和控制程序的执行 D．提高程序的执行速度和正确描述程序的执行情况7．进程有三种基本状态，可能的状态转换是(A) A．就绪态到运行态、等待态到就绪态、运行态到等待态 B．就绪态到运行态、就绪态到等待态、等待态到运 2 全国2010年4月自学考试操作系统概论试题
全国2010年4月自学考试操作系统概论试题 3 行态 C ．就绪态到运行态、等待态到就绪态、等待态到运行态 D ．运行态到就绪态、就绪态到等待态、等待态到运行态 8．处理器不能．． 直接访问的存储器是( D ) A ．寄存器 B ．高速缓冲存储器 C ．主存储器 D ．辅助存储器 9．断电停机后，存储信息随之消失的存储器是( C ) A ．磁盘 B ．磁带 C ．主存储器 D ．U 盘 10．处于运行状态的操作系统程序应放在( C ) A ．寄存器中 B ．高速缓冲存储器中 C ．主存储器中 D ．辅助存储器中 11．对操作系统的文件系统而言，一个源程序、一批 数据、一篇文章或一张图片等都可以被称为文件，只要它是( C ) A ．连续分布在一片磁盘区域中的信息集合
全国2012年4月高等教育自学考试 操作系统概论试题 课程代码：02323 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．操作员接口是操作系统为用户提供的使用计算机系统的手段之一，该接口是指（）A．一组操作控制命令B．一组系统调用程序 C．一条访管指令D．一条I／O指令 2．在一个能提供多个用户同时直接输入、调试和运行自己程序的计算机系统中应配置（） A．批处理操作系统B．分时操作系统 C．实时操作系统D．嵌入式操作系统 3．多道程序系统指的是（） A．在实时系统中同时运行多个程序 B．同一时刻在一个处理器上运行多个程序 C．在网络系统中同时运行多个程序 D．在一个处理器上并发运行多个程序 4．进程有若干属性，它们是（） A．进程是静态的、有多种状态；多个进程可以对应于相同的程序 B．进程是动态的、只有一种状态；多个进程可以对应于相同的程序 C．进程是动态的、有多种状态；多个进程不可以对应于相同的程序 D．进程是动态的、有多种状态；多个进程可以对应于相同的程序 5．控制进程的原语中，创建原语的功能是（） A．分配工作区、建立进程控制块、置进程为运行态 B．分配工作区、建立进程控制块、置进程为就绪态 C．分配工作区、建立进程控制块、置进程为等待态 D．分配工作区、建立进程控制块、置进程为挂起态 6．操作系统会按若干原因选择进程运行，不是 ．．立即进入操作系统进行进程选择的情况是（） A．运行进程的时间片用完B．运行进程出错 C．运行进程要等待某一事件发生D．有新进程进入就绪状态 7．基址寄存器和界限寄存器是属于（） A．指令寄存器B．通用寄存器 C．控制寄存器D．时钟寄存器
第一章 ★1.操作系统的概念：通常把操作系统定义为用以控制和管理计算机系统资源方便用户使用的程序和数据结构的集合。★2.操作系统的基本类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。 ①批处理操作系统 特点： 用户脱机使用计算机 成批处理 多道程序运行 优点： 由于系统资源为多个作业所共享，其工作方式是作业之间自动调度执行。并在运行过程中用户不干预自己的作业，从而大大提高了系统资源的利用率和作业吞吐量。 缺点： 无交互性，用户一旦提交作业就失去了对其运行的控制能力；而且是批处理的，作业周转时间长，用户使用不方便。 批处理系统中作业处理及状态 ②分时操作系统(Time Sharing OS) 分时操作系统是一个联机的多用户交互式的操作系统，如UNIX是多用户分时操作系统。 分时计算机系统：由于中断技术的使用，使得一台计算机能连接多个用户终端，用户可通过各自的终端使用和控制计算机，我们把一台计算机连接多个终端的计算机系统称为分时计算机系统，或称分时系统。 分时技术：把处理机的响应时间分成若于个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端用户获得CPU，就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行，当时间片到（用完），用户程序暂停运行，等待下一次运行。 特点： 人机交互性好：在调试和运行程序时由用户自己操作。 共享主机：多个用户同时使用。 用户独立性：对每个用户而言好象独占主机。 ③实时操作系统(real-time OS) 实时操作系统是一种联机的操作系统，对外部的请求，实时操作系统能够在规定的时间内处理完毕。 特点： 有限等待时间 有限响应时间 用户控制 可靠性高 系统出错处理能力强 设计实时操作系统要考虑的一些因素： （1）实时时钟管理 （2）连续的人—机对话 （3）过载 (4) 高度可靠性和安全性需要采取冗余措施。 ④通用操作系统 同时兼有多道批处理、分时、实时处理的功能，或其中两种以上的功能。 ⑤个人计算机上的操作系统
第四章复习题 一、单项选择题 1. 在可变分区存储管理中，若采用最先适应分配算法宜将空闲区按（B）次序登记在空 闲区表中。 A. 地址递减 B. 地址递增 C. 长度递减 D. 长度递增 2. 采用固定分区存储管理的计算机系统中（D）的做法是错误的。 A. 为作业分配的分区不能小于作业长度 B. 可同时在多个分区中各装一个作业 C. 不允许多个作业同时存放在一个分区中 D. 一个分区中可同时装入多个作业 3. 不适宜采用虚拟存储管理技术的存储管理方式是（D）。 A. 页式 B. 段式 C. 段页式 D. 可变分区 4. 在多道程序设计系统中，采用了页式存储管理。如果允许并行工作的道数为n(n>1)，则 系统中同时建立的页表数一定为（C）。 A. 1 B. n C. <=n D. n+1 5. 在单用户连续存储管理中，可供用户使用的主存区域起始地址存放在（B）。 A. 基址寄存器 B. 界限寄存器 C. 限长寄存器 D. 相联寄存器 6. 重定位的含义是（C）。 A. 把主存中的一个程序从一个区域重新定位到另一个区域 B. 把绝对地址转换成逻辑地址 C. 把逻辑地址换砖成绝对地址 D. 把辅助存储器中的程序定位到主存的某个区域 7. 在分页式存储管理中，逻辑地址由页号和页内地址两部分组成。因而，分页的工作是在 （C）时进行的。 A. 用户编制程序 B. 地址转换 C. 操作系统装入作业 D. 系统初始化 8. 采用固定分区存储管理的计算机系统中（D）的做法是错误的。 A. 为作业分配的分区不能小于作业长度 B. 可同时在多个分区中各装一个作业 C. 不允许多个作业同时存放在一个分区中 D. 一个分区中可同时装入多个作业 9. 在分页式虚拟存储管理中，若发现所要访问的页面不在主存储器中，则硬件要产生一个 （C）中断。 A. I/O B. 缺段 C. 缺页 D. 访管 10. 主存储器的每个存储单元都有一个地址与其对应，假定这些地址用n个二进制位来区分， 则主存储器的容量为（D）。 A. 2n个字 B. 2n-1个字 C. 2n-1个字节 D. 2n个字节 11. LRU页面调度算法总是选择（C）页面调出。 A. 最先进入 B. 最后进入 C. 最近最久未访问 D. 最近经常访问
2006年4月高等教育自学考试全国统一命题考试 操作系统概论试卷 (课程代码2323) 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分．共15分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个选项是符合题目要求的。请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 l、以资源管理的观点考察操作系统，操作系统的功能是【】 A、存储管理、设备管理、文件管理、目录管理 B、设备管理、文件管理、目录管理、处理器管理 c、文件管理、目录管理、处理器管理、存储管理 D、处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理 2、关于基本类型的操作系统，正确的描述是【】 A、批处理系统需要提供与用户交互的功能 B、实时操作系统的主要功能是提供与用户交互的功能 c、分时操作系统需要提供与用户交互的功能； D、分时操作系统需要提供在严格的时限内处理完接受的请求 3、关于中断，正确的描述是【】 A、程序中断是自愿性中断事件 B、输入输出中断是强迫性中断事件 C、外部中断是自愿性中断事件 D、硬件故障中断是自愿性中断事件 4、关于处理器调度，正确的说明是【】 A、处理器的调度有两级，输入井是用于作业和进程调度的 B、处理器的调度有两级，输入井是用于进程调度的 C、处理器的调度有两级，输入井是用于作业调度的 D、处理器的调度有两级，输入井是用于作业和进程注册的 5、常用的进程调度算法是【】 A、先来先服务、时间片轮流调度、最高优先级调度。 B、时间片轮流调度、最高优先级调度、响应比高者优先。 C、最高优先级调度、响应比高者优先、先来先服务。 D、响应比高者优先、先来先服务、时间片轮流调度。 6、采用两级页表的页式存储管理中，按给定的逻辑地址进行读写时，通常需访问主存 【】 A、1次 B、2次 C、3次 D、4次 7、淘汰过去一段时间里被访问次数最少的页的算法是【】 A、LRU B、LFU C、FIFO D、随机 8、文件系统的使用者需要记住【】 A、存放文件的磁盘的容量 B、文件的逻辑结构
《操作系统》学习笔记 汤承林 第1章概述 本章介绍了操作系统的基本概念。主要包括： 计算机系统由硬件和软件两大部分组成，操作系统是计算机系统中的一种系统软件，它管理计算机系统的资源和控制程序的执行，改善人机界面和为其他软件提供支持。它的设计目标是使用户方便地使用计算机系统和使得计算机系统能高效地工作。 计算机配置操作系统的目的是提高资源利用率。 操作系统的形成和发展与计算机硬件和其他软件的发展密切相关。随着计算机应用的日益广泛，操作系统的功能也日趋完善，根据计算机系统的功能和应用，操作系统可分成几类：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。 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，无须人工干预。批处理多道系统还可以充分利用计算机系统的资源，缩短作业执行时间，提高系统的吞吐率。 分时操作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。 实时操作系统是实现实时控制的系统，它由外部信号触发而工作，并在特定的时间内完成处理，且给出反馈信号。实时系统对可靠性和安全性的要求极高，不强求系统资源的利用率。 个人计算机系统都是使用微行计算机。比起大型机来，微行机既小又便宜。但是，个人计算机系统的资源和功能相对有限。为了满足较大规模的应用，可把若干台个人计算机系统构成计算机网络。根据计算机网络的结构、通信方式和资源管理方法，分别配置网络操作系统或分布式操作系统。 操作系统的资源管理功能可以分为四大部分：处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理。 重点内容 （一）操作系统的定义 操作系统是一种管理计算机系统资源、控制程序执行、改善人机界面和为其他软件提供支持的系统软件。 （二）操作系统的类型 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、分布式操作系统、多机操作系统和嵌入式操作系统。其中前三种是基本的操作系统。 （四）操作系统的功能 操作系统负责管理计算机系统的所有资源，并调度这些资源的使用。具体来说，其主要功能有：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理。 考情分析 1.1 计算机系统概述 一、计算机系统 1、计算机系统定义：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。 2、计算机系统构成：硬件系统和软件系统。 软件系统:系统软件(操作系统、编译系统)、支撑软件、应用软件。 3、硬件系统组成：中央处理器（CPU）、主存储器、辅助存储器、各种输入/输出设备。 计算机之父：冯.诺依曼 冯.诺依曼的贡献： （1）提出用二进制表示数； （2）提出五大部件组成计算机；
操作系统概论自学考试大纲 第一章引论 （一）内容简介 本章介绍了学习操作系统必须先掌握的一些基础知识，包括以下几部分内容： 1.计算机系统 2.操作系统 3.操作系统的形成和操作系统的基本类型 4.操作系统的发展 5.处理器的工作状态 6.操作系统与用户的接口 （二）学习的目的与要求 了解操作系统在计算机系统中的作用；各类操作系统的特点；用户与操作系统的关系；处理器的工作状态和系统功能调用的作用。 重点是：操作系统在计算机系统中的作用；各类操作系统的特点；程序状态字的作用；系统功能调用。 （三）考核知识点与考核要求 根据本章内容的特点，和大纲要求掌握的重点，该章考核可以出以下题型：选择题，名词解释，问答题。 名词解释：操作系统、嵌入式操作系统、特权指令 问答题： 1. 计算机系统由哪些部分组成？ 2. 从资源管理的观点看，操作系统有哪些功能？ 3. 各类操作系统的特点？ 4. 操作系统为什么要提供“系统功能调用”？ 第二章处理器管理 （一）课程内容 本章介绍了操作系统中处理器管理部分的实现，包括以下几部分内容： 1.多道程序设计 2.进程的概念 3.进程控制块 4.进程队列 5.中断与中断处理 6.处理器调度 7.线程的概念 （二）学习目的与要求 通过本章学习应该掌握多道程序设计时如何提高计算机系统效率的；进程和程序有什么区别；进程的基本状态以及状态的变化；处理器调度策略；中断的作用。
重点是：多道程序设计，进程，处理器调度。 （三）考核知识点与考核要求 根据本章内容的特点，和大纲要求掌握的重点，该章考核可以出以下题型：选择题，名词解释，问答题，综合题。 名词解释：多道程序设计，进程，中断，线程 问答题： 1.进程有哪些基本状态，画出进程基本状态变化图。 2.进程控制块的作用和基本内容？ 3.简述中断响应的过程。 4.设计调度算法的原则有哪些？ 5.有哪些作业调度策略，其各自的特点是什么？ 6.有哪些进程调度策略，其各自的特点是什么？ 7.在分时系统中采用时间片轮转的调度策略有哪些优越性？ 8.采用多线程技术有哪些优越性？ 综合题（辅导时可以修改下时间） 1．在单道批处理系统中，有四个作业到达输入井和需要的计算时间如表所示，现采用响应比最高者优先算法，忽略作业调度所需的时间。当第一个作业进入系统后就可开始调度。 （1）填充表中空白处 （2）四个作业的执行次序为__________________。 （3）四个作业的平均周转时间为__________________。 2．在某计算中心的一道单道程序设计系统中，有A、B、C三个作业在等待处理，它们到达系统的时间和估计需计算的时间如下表所示： 法调度时各自的等待时间和完成时间。
2015年4月全国自考操作系统概论考前密卷02323(含答案) 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 第1题进程——资源图中出现()，会产生死锁。 A. 断点 B. 互斥 C. 环路 D. 同步 【正确答案】 C 【你的答案】 本题分数1分 第2题多道批处理系统的硬件支持是60年代初发展起来的() A. RISC技术 B. 通道和中断机构 C. 集成电路 D. 高速缓存 【正确答案】 B 【你的答案】 本题分数1分 第3题操作系统中，存储介质上的分块是()来进行划分的。 A. 根据文件的逻辑结构 B. 根据逻辑记录的大小 C. 根据用户的实际需要 D. 根据存储介质的特性 【正确答案】 D 【你的答案】 本题分数1分 第4题死锁四个必要条件中，无法破坏的是() A. 互斥使用资源 B. 占有且等待资源 C. 非抢夺式分配 D. 循环等待资源
【正确答案】 A 【你的答案】 本题分数1分 第5题当一进程运行时，系统可基于某种原则，强行将其撤下，把处理器分配给其他进程，这种调度方式是() A. 非剥夺方式 B. 剥夺方式 C. 中断方式 D. 查询方式 【正确答案】 C 【你的答案】 本题分数1分 第6题访问一次磁盘操作必须给出如下参数() A. 磁头号 B. 扇区号 C. 柱面号 D. 三个都给出 【正确答案】 D 【你的答案】 本题分数1分 第7题操作系统通过()对进程进行管理。 A. 进程名 B. 进程控制块 C. 进程启动程序 D. 进程控制区 【正确答案】 B 【你的答案】 本题分数1分 第8题共享设备是指可让若干个作业同时使用的设备，这里的“同时使用”是指() A. 多个作业在同一时刻使用共享设备 B. 一个作业尚未撤离，另一个作业即可使用共享设备，但任一时刻只有一个作业占用该设备
应该说如果下面还找不到的那么肯定答案还没出了 统计学课后答案（第二版，贾俊平）? ... 200903/ ? 大学物理实验绪论课指导书? ... 200903/ ? 《材料力学》课后答案? ... 200903/ ? MBA入学复试政治题目及参考答案(2008年) ? ... 200903/ ? 《管理学》笔记（周三多、第四版）? ... 200903/ ? 《管理学》罗宾斯复学资料? ... 200903/ ? 《管理定律》完整版第三部分? ... 200903/ ? 《管理定律》完整版第二部分? ... 200903/ ? 《管理定律》完整版第一部分? ... 200903/ ? 《公共管理学》笔记（陈振明版）? ... 200903/ ? 《点集拓扑讲义》题解（熊金城，高教版）? ... 200903/ ? 大学IT课后习题答案? ... 200903/ ? 《微机计算机基本原理与接口技术》课后答案（陈红卫版）? ... 200903/ ? 中科院《高等代数》考试大纲? ... 200903/ ? 中科院《数学分析》考试大纲? ... 200903/ ? 考研数学全分析——第三章一元函数微分学（经典）? ... 200903/ ? 考研数学全分析——第二章一元函数的连续性（经典）? ... 200903/ ? 考研数学全分析——第一章极限（经典）? ... 200903/ ? 新视野大学英语读写教程1课后答案（第二版）? ... 200903/ ? 新视野大学英语读写教程2课后答案（第二版）? ... 200903/ ? 《思想道德修养与法律基础》课后答案（ 08修订版）? ... 200903/ ? 《马克思主义基本原理概论》课后答案（最新版）? ... 200903/ ? 最感人的句子（圣经）? ? 微机原理（第2版）课后答案? ... 200903/ ? 《物理化学》课后答案（第四版）? ... 200903/ ? 《光学教程》课后答案（第三版）? ... 200903/ ? 《电动力学》课后答案（第三版）郭硕鸿版? ... 200903/ ? 《数字图像处理》课后答案B部分（第二版）? ... 200903/ ? 《数字图像处理》课后答案A部分（第二版）? ... 200903/ ? 《操作系统概念》课后答案（英文原版）? ... 200903/ ? 《复变函数论》课后答案? ... 200903/ ? 毛邓三课后答案? ... 200903/ ? 姜楠：资产评估(第二版)习题答案? ... 200903/ ? 《财务管理》习题答案（第二版）? ... 200903/ ? 《旅游法规教程》课后答案? ... 200903/ ? 《网络营销》课后答案? ... 200903/ ? 《现代营销礼仪》课后答案(第二版) ? ... 200903/ ? 《饭店管理概论》课后答案? ... 200903/ ? 《旅游资源学》课后答案? ... 200903/ ? 《市场调查与分析实训》课后答案? ... 200903/ ? 《房地产经济学》课后答案? ... 200903/ ? 会计从业《基础会计》课后答案? ... 200903/ ? 《计算机组成原理》课后答案（第四版）? ... 200902/
第一章 1.软件的层次：硬件（裸机）→OS（操作系统）→实用程序→应用程序。 2.虚拟机的概念：通过软件扩充计算机的功能，使功能更加强大，使用更加方便。 3.操作系统的功能： （1）操作系统作为用户与计算机接口。 ①操作系统不但本身具有优良的的图形用户界面，而且与用户界面生成环境一体化，可为用户开发的应用程序自动生成图形用户界面。 ②操作系统与软件开发环境一体化，可按用户要求建立、生成、运行和维护应用程序。 ③与数据库系统一体化。 ④与通讯功能网络管理一体化。 （2）操作系统作为资源管理者。（①处理器管理②存储器管理③输入输出设备管理④信息管理） 4.操作系统的特性：（1）并行性（2）共享性 5.操作系统的分类： （1）多道批处理操作系统 （2）分时操作系统 （3）实时操作系统 （4）Windows NT 课后习题 1.6什么是操作系统，它的主要作用和功能是什么？ 答：操作系统的含义：用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合。 操作系统的主要作用：（1）管理系统资源；（2）使用户能安全方便地共享系统资源，操作系统并对资源的使用进行合理调度；（3）提供输入输出的便利，简化用户的输入输出工作；（4）规定用户的接口，以及发现并处理各种错误的发生。操作系统的主要功能是为用户方便地使用计算机提供更友好的接口和服务。 1.7什么是多道程序设计技术，引入多道程序设计技术的起因和目的是什么？答：（1）所谓多道程序设计是指“把一个以上的作业存放在主存中，并且同时处于运行状态。这些作业共享处理器时间和外部设备等其他资源”。 （2）由于通道技术的出现，CPU可以把直接控制输入输出的工作转给通道。起因：为使CPU在等待一个作业的数据传输过程中，能运行其他作业，我们在主存中同时存放多道作业。当一个在CPU上运行的作业要求传输数据时，CPU就转去执行其他作业的程序。 目的：引入多道程序设计技术的根本目的是提高CPU利用率 1.10 为何要引入分时系统，分时系统具有什么特性？ 答：为了能够提供用户和程序之间有交互作用的系统，所以才要引入分时系统。分时系统具有以下特征：多路性；交互性；独占性。 第二章操作系统的运行环境 课后习题 2.3 什么叫特权指令？为什么要把指令分为特权指令和非特权指令？ 答：特权指令是指在指令系统中那些只能由操作系统使用的指令，这些特权指令
第一章： 1. 什么是操作系统？OS的基本特性是？主要功能是什么 OS是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理组织计算机工作原理以及方程用户的功能的集合。特性是：具有并发，共享，虚拟，异步的功能，其中最基本的是并发和共享。主要功能：处理机管理，存储器管理，设备管理，文件管理，提供用户接口。 2. 操作系统的目标是什么？作用是什么？ 目标是：有效性、方便性、可扩充性、开放性 作用是：提供用户和计算机硬件之间的接口，提供对计算机系统资源的管理，提供扩充机器 3. 什么是单道批处理系统？什么是多道批处理系统？ 系统对作业的处理是成批的进行的，且在内存中始终保持一道作业称此系统为单道批处理系统。 用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个调入作业内存，使他们共享CPU和系统中的各种资源。 4 ?多道批处理系统的优缺点各是什么？ 优点：资源利用率高，系统吞吐量大。缺点：平均周转时间长，无交互能力。 引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有终端功能，只有有中断功能才能并发。 5. 什么是分时系统？特征是什么？ 分时系统是指，在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互的方式使用计算机，共享主机中的资源。 特征：多路性、独立性、及时性、交互性 *有交互性的一般是分时操作系用，成批处理无交互性是批处理操作系统，用于实时控制或实时信息服务的是实时操作系统，对于分布式操作系统与网络操作系统，如计算机之间无主次之分就是分布式操作系统，因为网络一般有客户-服务器之分。 6. 什么是实时操作系统？ 实时系统：系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内处理完。按照截止时间可以分为1硬实时任务（必须在截止时间内完成）2软实时任务（不太严格要求截止时间） 7用户与操作系统的接口有哪三种？ 分为两大类：分别是用户接口、程序接口。 用户接口又分为：联机用户接口、脱机用户接口、图形用户接口。 8. 理解并发和并行？并行（同一时刻）并发（同一时间间隔） 9. 操作系统的结构设计 1 ?无结构操作系统，又称为整体系统结构，结构混乱难以一节，调试困难，难以维护 2?模块化os结构，将os按功能划分为一定独立性和大小的模块。是os容易设计，维护, 增强os的可适应性，加速开发工程 3?分层式os结构，分层次实现，每层都仅使用它的底层所提供的功能 4. 微内核os结构，所有非基本部分从内核中移走，将它们当做系统程序或用户程序来实现，剩下的部分是实现os核心功能的小内核，便于扩张操作系统，拥有很好的可移植性。 第二章： 1 ?什么叫程序？程序顺序执行时的特点是什么？ 程序：为实现特殊目标或解决问题而用计算机语言编写的命令序列的集合特点：顺序性、封闭性、可再现性 2. 什么是前趋图？（要求会画前趋图）P35图2-2 前趋图是一个有向无循环图，记为DAG ,用于描述进程之间执行的前后关系。 3?程序并发执行时的特征是什么？ 特征：间断性、失去封闭性、不可再现性
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。分时系统的主要特点是同时性、独立性、及时性和交互性。 3、实时操作系统能使计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并在严格的规定时间内完成处理，且给出反馈信号。它是较少有人为干预的监督和控制系统。实时系统对可靠性和安全性要求极高，不强求系统资源的利用率。 4、网络操作系统可以把若干计算机联合起来，实现各台计算机之间的通信及网络中各种资源的共享，像我们现在使用的Windows ，UNIX和Linux等操作系统都是网络操作系统。 5、分布式操作系统的网络中各台计算机没有主次之分，在任意两台计算机间的可进行信息交换和资源共享。这一点上分布式操作系统和网络操作系统差别不大，他们的本质区别在于：分布式操作系统能使系统中若干计算机相互协作完成一个共同的任务。这使得各台计算机组成一个完整的，功能强大的计算机系统。 四、操作系统的功能 从资源管理的观点出发，操作系统功能可分为五大部分：处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。 计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成，操作系统是软件系统的一个组成部分，它是直接在硬件系统的基础上工作的，所以在研究操作系统之前，先必须对计算机系统的结构有一个基本的了解，本章就是讲述计算机系统结构的基本知识。