操作系统是一组控制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。
虚拟机：在裸机的基础上，每增加一层新的操作系统的软件，就变成了功能更为强大的虚拟机或虚机器。
操作系统的目标：1. 方便性2. 有效性 3. 可扩充性4. 开放性
操作系统的作用：OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；OS作为计算机系统资源的管理者；OS实现了对计算机资源的抽象（作扩充机器）。
操作系统的特征：并发性；共享性；虚拟性；异步性
推动操作系统发展的主要动力：不断提高计算机资源利用率；方便用户；器件的不断更新换代；计算机体系结构的不断发展。
人工操作方式的特点：用户独占全机；CPU等待人工操作；独占性；串行性。缺点:计算机的有效机时严重浪费；效率低
脱机I/O方式的主要优点:减少了CPU的空闲时间;提高I/O速度。单道批处理系统的特征:自动性 ; 顺序性 ;单道性
多道批处理系统原理：用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；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作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。
多道批处理系统的优缺点资源利用率高；系统吞吐量大；可提高
内存和I/O设备利用率；平均周转时间长；无交互能力
多道批处理系统需要解决的问题（1）处理机管理问题（2）内存管理问题（3）I/O设备管理问题4）文件管理问题（5）作业管理问题
分时系统：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，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。
时间片：将CPU的时间划分成若干个片段,称为时间片，操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务
实时系统与分时系统特征的比较：多路性；独立性；及时性；交互性；可靠性
操作系统的特征：并发性；共享性；虚拟性；异步性
操作系统的主要功能：处理机管理；存储器管理；设备管理；文件管理；作业管理
对处理机管理，可归结为对进程的管理：进程控制（创建，撤消，状态转换）；进程同步（互斥，同步）；进程通信；进程调度（作业调度，进程调度）。
存储器管理功能：内存分配（最基本）；内存保护；地址映射；内存扩充
设备管理功能：设备分配；设备处理（相当于启动）；缓冲管理；虚拟设备
文件管理功能：文件存储空间管理；目录管理；文件读写管理；文件保护。
用户接口：命令接口；程序接口；图形接口
传统的操作系统结构：无结构OS；模块化OS结构；分层式OS结构模块化操作系统结构：操作系统是由按其功能划分为若干个具有一定独立性和大小的模块。每个模块具有某个方面的管理功能，规定好模块之间的接口。
微内核的基本功能：进程管理-存储器管理-进程通信管理-I/O设备管理
进程的特征：动态性（最基本）；并发性；异步性；独立性；结构特征（程序段，数据段，进程控制块PCB）
进程的基本属性：可拥有资源的独立单位；可独立调度和分配的基本单位。
进程控制块的基本组成：进程标识符；处理机的状态；进程调度所需信息；进程控制信息。
进程控制一般是由操作系统的内核中的原语来实现
临界资源：如打印机、磁带机等一段时间内只允许一个进程进行使用的资源。
信号量：整型，记录型，and型，信号量集。实现进程互斥，前趋关系，进程同步。
semaphore
同步P操作在互斥P操作前
Swait(S, d, d)表示每次申请d个资源，当少于d个时，便不分配Swait(S, 1, 1)表示互斥信号量
Swait(S, 1, 0)可作为一个可控开关（S 1时，允许多个进程进入临界区；S=0时，禁止任何进程进入临界区）
同步机制应遵循的规则：空闲让进；忙则等待；有限等待；让权等待生产者进程i：
Repeat
生产数据nextp；
wait(empty);
wait(mutex);
buffer[in]:=nextp;
in=(in+1)%n ;
signal(full);
until false;
消费者进程i：
Repeat
wait(full);
wait(mutex);
Nextc=buffer(out);
out=(out+1)%n ;
signal(empty);
until false;
哲学家i：
Repeat
wait(SM);
wait(chopstick[i]);
wait(chopstick[(i+1)%5]); 就餐；
signal(chopstick[i]); signal(chopstick[(i+1)%5]); signal(sm) ;
继续思考；
until false;
Chopstick[0..4]=1;sm=4
读者进程i：
REPAET
wait(rmutex);
if readcout=0 wait(wmutex); Readcount++;
signal(rmutex);
访问数据文件；
wait(rmutex);
Readcount--;
If readcout=0 wait(wmutex); signal(rmutex);
until false;
写者进程i：
REPAET
wait(wmutex);
修改文件；
signal(wmutex); until false;
司机与售票员的合作问题VAR S1=1;S2=0;
司机：
Wait(s1);
启动车辆；
正常行车；
到站停车
Signal(s2);
售票员：
Wait(s2);
开车门；
上下乘客；
关车门
Signal(s1);
售票
读者进程i:
Var s=100;mutex=1;
Wait(s);
Wait(mutex);
查登记表，并置某座位为占用态Signal(mutex);
在座位上坐下阅读；
Wait(mutex);
查登记表，并置某座为空闲状态Signal(mutex);
Signal(s);
接收原语
Procedure receive(b)
Begin
J=internal name;
Wait(j.sm);
Wait(j.mutex);
Remove(j.mq,i);
Signal(j.mutex);
b.sender=i.sizer;
b.size=i.size;
b.text=i.size;
End;
进程通信的类型：共享存储器系统；消息传递系统；管道通信
管道通信：用于连接一个读进程和一个写进程以实现他们通信的一个共享文件，又名Pipe文件，本身提供了互斥和同步进程的能力。next:指向下一个消息缓冲区的指针
线程的属性：轻型实体；独立调度和分派的基本单位；可并发执行；共享进程资源
作业的状态“进入”或“提交”“后备”“运行”“完成”决定作业调度的两个因素：
多道程序度；调度算法
周转时间：完成时间-到达时间
带权周转时间：周转时间/执行时间
先来先服务 (FCFS)
短作业（进程）优先SJ(P)F
高响应比优先调度算法HRRN：响应比R = （1+T-到达时间）/服务时间
时间片轮转法RR
准则：面向用户的准则（周转时间短；反应时间快；截止时间的保证；优先权准则
）；面向系统的准则（系统吞吐量高；处理机利用率好；各类资源的平衡利用）
程序的装入：绝对装入方式；可重定位装入方式；动态运行时装入方式。
程序的链接：1、静态链接：程序运行前先链接，再装入内存：1）对相对地址的改变2）变换外部调用符号
2、装入时动态链接：装入内存时，边装入边链接。
3、运行时动态链接：某些模块的链接推迟到执行时才执行，用不到的模块可以不调入内存。
产生死锁的原因竞争资源：可剥夺和非剥夺性资源/临时性资源；进程间推进顺序非法。
死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。
处理死锁的基本方法：预防死锁；避免死锁；检测死锁；解除死锁
产生死锁的必要条件互斥条件：资源本身的特性；请求和保持条件：在请求不到新资源的时候进程不释放原来的资源；不剥夺条件：进程获得的资源，为使用完前不可被剥夺；环路等待条件：进程对资源的请求形成一个请求环形链
预防死锁
1、打破请求和保持条件：要求进程一次性申请到全部资源后再运行，不会产生死锁，但效率降低
2、打破不剥夺条件：要求进程提出新资源要求不被满足后，必须释放原来的保持的资源，损失代价严重；
3、打破环路等待条件：对资源进行线性排序编号，要求每个进程必须从低号到高号申请资源，而不考虑进程实际申请资源的先后顺序。死锁的解除剥夺资源；撤消进程
拼接或紧凑：通过移动内存中作业的位置，以把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区的方法。
虚拟存储器的特征：多次性；对换性；虚拟性
银行家算法：主要用来判断在当前状态下如果有进程提出资源请求request[]，看是否能满足该请求：
a：判断请求的合法性，是否满足小于NEED矩阵中的向量；
b：请求的可满足性判断，是否小于available[]向量；
c：试探分配，修改相应的参数
available[]\allocation\need;
d：进行安全性检查，若分配后安全，则进行分配，若判断从此进入了不安全状态，则恢复原来数据，对进程请求不予满足。
安全性算法检查：
（1）设定两个向量work=available;finish[i]=true（2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：finish[i]=false;need[i][j] ≤work[j];若找到，执行步骤3，否则执行步骤4
（3）当进程pi获得资源后，可顺利执行，直到执行，并释放出分配给它的资源
work[j]= work[j]+allocation[i][j]; finish[i]=true;
Go to step2
(4) 如果所有进程finish[i]=true都满足，则系统处于安全状态，否则处于不安全状态。
Work need、allocation work+allocation
虚拟存储器是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。其逻辑容量由内存容量和外存容量之和所决定的。
动态分区分配算法：首次适应算法：按地址递增的顺序；循环首次适应算法：从上次找到的空闲分区的下一个开始；最佳适应算法：按大小递增的顺序；最坏适应算法：按地址递减的顺序
地址为A，页面大小L页号P，页内地址d：
p=int(A/L)
d=AmodL
分段系统的基本原理：分段：将作业的逻辑地址空间分为若干个段，每个段内定义一组逻辑信息。作业的地址空间分为段号（名）+段内地址两部分。
段表：将不同的段分配到内存不连续的存储空间，当然，具体每个段，因为长度可能不同，但是需连续的存储空间，因此，段表内需确定段号、段的长度、段在内存的起始地址。
分页与分段区别：（1）页是信息的物理单位，为了提高内存利用率引入的；段是信息的逻辑单位，是考虑用户编程需要分成的段。（2）页的大小固定，段的大小不确定（3）页的逻辑地址是1维的，段的逻辑地址是2维的。
段页式存储管理方式
基本原理：首先用户程序分成若干个段，每个段内再实施分页，为每个段赋予一个段名。在段页式系统中，其地址结构由段号、段内页号
及页内地址三部分组成。
页号、物理块号、状态位p、访问字段A、修改位M、外存地址
页表机制：页号和物理块号，状态位P（0表示在外存，没有调入，1表示在内存）；访问字段A（一段时间内访问次数或是否被访问过，供页面置换出去时参考）；修改位M（一段时间内是否被修改过，置换时需要回写到外存对换区）；外存地址（将来调入内存时使用）；物理块的分配策略
（1）固定分配局部置换
（2）可变分配全局置换
（3）可变分配局部置换
物理块分配算法
（1）平均分配算法
（2）按比例分配算法（3）考虑优先权的分配算法
最佳置换算法（Optimal）
先进先出置换算法（FIFO）
最近最久未使用（LRU）
Clock置换算法
设备控制器是在CPU和I/O设备之间的接口，一个设备控制器控制几个设备。
设备控制器的功能接收和识别命令；数据交换；标识和报告设备的状
态；地址识别；数据缓冲；差错控制
通道是通过执行通道程序，并与设备控制器共同实现对I/O设备的控制的。通道程序是由一系列通道指令所构成的。
通道程序每条指令：（1）操作码（2）内存地址（3）计数（4）通道程序结束位（5）记录结束标志。
设备分配中的数据结构
1、设备控制表DCT
2、控制器控制表COCT、通道控制表CHCT
3、系统设备表
联机命令的类型
系统访问类（login）；磁盘操作类format、diskcopy；文件操作类type；目录操作类mkdir；其它命令
spooling 系统组成
（1）输入井和输出井
（2）输入缓冲区和输出缓冲区（3）输入进程spi和输出进程spo SPOOLING 系统的特点
提高了I/O的速度；将独占设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能
设备处理程序通常又称为设备驱动程序。是I/O进程与设备控制器之间的通信程序，以进程的形式存在，故称为设备驱动进程。
连续分配的优缺点：
（1）顺序访问容易（2）顺序访问速度快（3）要求有连续的存储空
间（4）必须事先知道文件的长度。
显示链接是把链接文件个物理块的指针显式的存放在内存的一张链
接表中，整个磁盘仅设置一张
混合索引分配方式：UNIX系统V的索引结点中：
直接寻址iaddr(0)-iaddr(9)；
一次间接寻址iaddr(10)；
多次间接寻址iaddr(11) iaddr(12)
对目录管理的要求如下：
（1）实现“按名存取”
（2）提高对目录的检索速度
（3）文件共享
（4）允许文件重名
文件与文件控制块一一对应，人们把文件控制块的有序集合称为文件目录
多级目录结构
（1）提高了检索目录的速度（2）在不同的用户目录中，可以使用相同的文件名
（3）不同用户还可以使用不同的文件名来访问同一个共享文件。
输入下列命令：cp file1 file2时，将文件file1拷贝成file2 #include
#include
#include
#include
int main(int argc,char *argv[])
{char buf[88];
int j,n,m;
int fd,fd1;
fd=open(argv[1],O_RDWR);
if(fd<0) printf("open %s failed",argv[1]); else j=creat(argv[2],S_IWRITE | S_IREAD);
if(j<0) printf("creat %s failed",argv[2]); else n=read(fd,buf,sizeof(buf));
if(n<0) printf("read %s failed",argv[1]); else close(fd);
fd1=open(argv[2],O_RDWR);
if(fd1<0) printf("open %s failed",argv[2]); else
m=write(fd1,buf,n);
if(m<0) printf("write %s failed",argv[2]); else
close（fd1）；
}
利用无名管道（用pipe()创建）实现进程间的通信。父进程创建两个子进程，两个子进程分别向管道中写一条消息：
“I am child1.”和
“I am child2.”
#include
int main()
{int j,k,m;
int fd[2];
char line[40]; pipe(fd);
if(j=fork()==0) {lockf(fd[1],1,0) ; write(fd[1],"i am
chlid1\n",13);
lockf(fd[1],0,0);
}
else
{if((k=fork())==0
)
{lockf(fd[1],1,0)
;
write(fd[1],"I am
chlid2\n",13);
}
else
{lockf(fd[0],1,0)
;
m=read(fd[0],line
,26);
write(STDOUT_FILE
NO,line,m);
}
}
}
系统调用的类型
（1）进程控制类
（2）文件操纵类
（3）进程通信类
对对象操纵和管理
的软件集合是文件
管理系统的核心部
分。
Hash函数，可将记录
键值转换为相应记
录的地址。
盘块的分配：
（1）顺序扫描位示
图，找出值为0的二
进制位进行分配。
（2）将所找到的每
一个位，转换为相应
的盘块号
b=n(i-1)+j（n为每
行位数） (3)修改
位示图，令
map[i,j]=1
盘块的回收:
1、将回收的盘
块号转换为行号
和列号
i=(b-1)/n+1
j=(b-1)%n+1
2、修改位示图。令map[i,j]=0
系统调用在本质上是应用程序请求操作系统内核完成某功能时的一种过程调用，属于特殊的过程调用
系统调用的类型（1）进程控制类（2）文件操纵类（3）进程通信类
父进程创建一个子进程，父进程等待子进程，子进程执行完后自我终止，并唤醒
父进程，父、子进程
执行时打印有关信
息。
#include s.h> #include > int main(){ int childpid = 0; int retpid = 0; intstatus=0; childpid=fork(); if(childpid < 0) { print f("fail\n"); } else if(childpid == 0) {printf("son\n"); } else { p rintf("father"); retpid = waitpid(childpid, &status,0); if(retpid == childpid) { printf("son finished, ready to start father...\n"); } } return 0;} 父进程创建一个子 进程，在子进程运行 时显示当前目录下 的所有文件和目录， 父进程输出子进程 和自己进程的ID。在 程序运行时控制进 程的顺序；子进程先 执行，父进程后执 行。 #include printf("create child process failed"); else if (i==0) { sleep(3); execl("/bin/ls","ls",0,0); exit(0); } else {wait(0); printf("parent process is %d, child process is %d \n",getpid(),i); } } 实现父进程创建子进程，每个进程都在屏幕上显示自己的ID 号。观察记录ID 显示的顺序并分析原因。 #include #include printf("child1's pid is %d",getpid()); else if (j=fork()==0) printf("child2's pid is %d",getpid()); else printf("parent 's pid is %d",getpid()); } 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。 第1章 1、在VMwane中安装CentOS 7的基本步骤有哪些？ （1）新建虚拟机 （2）虚拟机设置 （3）启动虚拟机 （4）设置安装信息，包括软件选择，安装位置，分区等 （5）完成最后安装 2、安装Linux时可以设置哪些分区？有哪些分区是必须的？ 能够设置的分区可以根据安装系统时提示，主要包括：/，/boot，swap，/home，/opt 等等；其中/（根）分区是必须的。 第2章 1、针对Linux 系统启动运行，有哪些运行目标？每个运行目标的含义是什么？ CentOS 从7.0 开始使用systemd 代替init 作为系统启动和服务器守护进程的管理器，负责在系统启动或运行时，激活系统资源，管理服务器进程。systemd 用目标（target）替代了运行级别的概念，提供了更大的灵活性，比如可以继承一个已有的目标，并添加其他服务来创建自己的目标。CentOS 7.0 之前的运行级别和systemd 目标之间的对应关系如下表所示。 2、Linux 有几种关机方法，每种关机操作有何异同？ 关闭系统的命令有： shutdown（最安全的方式），halt，init，telinit，poweroff，reboot，具体含义可以参考 帮助手册页。 第3章 more、less、cat、wc 命令有什么区别？ 这几个命令可用于对文本文件的处理显示，主要区别在：more命令以分页（一次一屏）显示文本信息；less类似于more，但增加了回滚功能；cat本意是连接文件并在标准输出上输出，也就是将文件一次全部输出；wc用于统计输出文件中的行数、单词数、字节数等。 第4章 （1）发出命令显示行号。 底端命令方式下 :set nu （2）保存到文件AboutLinux，并不退出。 底端命令方式下 :w AboutLinux （3）删除一句“It is this kernel that forms the base around which a Linux operating system is developed.”。 在命令方式下，先把光标移到It处，再按d$。（从当前光标处到行末的所有字符删除）（4）查找单词“Finland”。 命令方式下输入/Finland，回车后会在第一个Finland处停下来。 （5）把第一段的“Finland”单词后的内容换行，使其变成三段内容。 插入方式下，将光标移到Finland后，按回车键即可。（vi的换行标志是回车符） （6）将第二段的内容复制到文档的最后。 命令方式下：先用yy命令，然后移到文档最后，再按p键。 （7）删除第三段的内容。 命令方式下，光标移到第三段，用dd命令。（注，这里的段实际上是第3行。） （8）恢复被删除的一段内容。 命令方式下，用u命令。 （9）查找所有的“Minix”单词，并全部改为“MINIX”。 底端命令方式下，:1,$s/Minix/MINIX/g （10）不保存修改，退出vi。 底端命令方式下，：q! （11）使用vi再次打开文件AboutLinux，在第二段后插入“He began his work in 1991 when he released version 0.02 and worked steadily until 1994 when version 1.0 of the Linux Kernel was released.”。 shell命令提示符下输入：vi AboutLinux（打开保存的文件） 操作系统是一组控制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。 虚拟机：在裸机的基础上，每增加一层新的操作系统的软件，就变成了功能更为强大的虚拟机或虚机器。 操作系统的目标：1. 方便性2. 有效性3. 可扩充性4. 开放性 操作系统的作用：OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；OS作为计算机系统资源的管理者；OS实现了对计算机资源的抽象（作扩充机器）。 操作系统的特征：并发性；共享性；虚拟性；异步性 推动操作系统发展的主要动力：不断提高计算机资源利用率；方便用户；器件的不断更新换代；计算机体系结构的不断发展。 人工操作方式的特点：用户独占全机；CPU等待人工操作；独占性；串行性。缺点:计算机的有效机时严重浪费；效率低 脱机I/O方式的主要优点:减少了CPU的空闲时间;提高I/O速度。 单道批处理系统的特征:自动性; 顺序性;单道性 多道批处理系统原理：用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；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作业调入存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。 多道批处理系统的优缺点资源利用率高；系统吞吐量大；可提高存和I/O设备利用率；平均周转时间长；无交互能力 多道批处理系统需要解决的问题（1）处理机管理问题（2）存管理问题（3）I/O设备管理问题4）文件管理问题（5）作业管理问题 分时系统：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，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。 时间片：将CPU的时间划分成若干个片段,称为时间片，操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务 实时系统与分时系统特征的比较：多路性；独立性；及时性；交互性；可靠性 操作系统的特征：并发性；共享性；虚拟性；异步性 操作系统的主要功能：处理机管理；存储器管理；设备管理；文件管理；作业管理 对处理机管理，可归结为对进程的管理：进程控制（创建，撤消，状态转换）；进程同步（互斥，同步）；进程通信；进程调度（作业调度，进程调度）。 存储器管理功能：存分配（最基本）；存保护；地址映射；存扩充 设备管理功能：设备分配；设备处理（相当于启动）；缓冲管理；虚拟设备 文件管理功能：文件存储空间管理；目录管理；文件读写管理；文件保护。 用户接口：命令接口；程序接口；图形接口 传统的操作系统结构：无结构OS；模块化OS结构；分层式OS结构 模块化操作系统结构：操作系统是由按其功能划分为若干个具有一定独立性和大小的模块。每个模块具有某个方面的管理功能，规定好模块之间的接口。 微核的基本功能：进程管理-存储器管理-进程通信管理-I/O设备管理 进程的特征：动态性（最基本）；并发性；异步性；独立性；结构特征（程序段，数据段，进程控制块PCB） 进程的基本属性：可拥有资源的独立单位；可独立调度和分配的基本单位。 进程控制块的基本组成：进程标识符；处理机的状态；进程调度所需信息；进程控制信息。进程控制一般是由操作系统的核中的原语来实现 临界资源：如打印机、磁带机等一段时间只允许一个进程进行使用的资源。 操作系统原理课程设计 实践报告 题目: 仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除 姓名: 学院: 信息科技学院 专业: 计算机科学技术系 班级: 学号: 指导教师: 职称: 20010年4月8日 仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除 摘要：在多道程序系统中，多个程序并发执行时可能造成死锁。所谓死锁是指多 个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局。当进程处于这种僵局状态时若无外力作用，它们都将无法再向前推进，造成资源的浪费。该程序将模拟多进程并发时死锁现象的产生、避免、检测与解除。死锁避免用最著名的银行家算法，用银行家安全性算法类似的死锁检测算法来检测进程状况，又用资源剥夺法来实现死锁的解除。该程序实现操作简易，表示清晰并且形象描述多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除。 关键字：死锁；避免死锁；安全状态；银行家算法 引言：在操作系统、数据库系统以及网络通信中,由于进程并发和资源共享,当系统中资源分配顺序或者进程推进顺序不当就会造成系统死锁[1]。处于死锁状态的系统中，进程之间互相等待资源而永远不能继续向前推进，严重地影响了系统的可靠性。因而有时需要合理的对资源进行分配必要的时候加以限制保证系统安全、高效、稳定的运行。 1理论分析 1.1 死锁的概念 如果一个进程集合中的每个进程都在等待只能由此集合中的其他进程才能引发的事件，而无限期陷入僵持的局面称为死锁[2]。 1.2 产生死锁的条件： 1、互斥使用（资源独占）：一个资源每次只能给一个进程使用。 2、不可强占（不可剥夺）：资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资 源，资源只能由占有者自愿释放。 3、请求和保持（部分分配，占有申请）：一个进程在申请新的资源的同时保 持对原有资源的占有（只有这样才是动态申请，动态分配）。 4、循环等待：存在一个进程等待队列{P1，P2，…，Pn}，其中P1等待P2占 有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路[3]。 1.3死锁的预防 在系统设计时确定资源分配算法，保证不发生死锁。具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。 ①破坏“不可剥夺”条件 在允许进程动态申请资源前提下规定，一个进程在申请新的资源不能立即得到满足而变为等待状态之前，必须释放已占有的全部资源，若需要再重新申请。 ②破坏“请求和保持”条件 要求每个进程在运行前必须一次性申请它所要求的所有资源，且仅当该进程所要资源均可满足时才给予一次性分配。 ③破坏“循环等待”条件 采用资源有序分配法：把系统中所有资源编号，进程在申请资源时必须严格按资源编号的递增次序进行，否则操作系统不予分配。 1.知识要点 1.1.Windwos账号体系 分为用户与组，用户的权限通过加入不同的组来授权 用户： 组： 1.2.账号SID 安全标识符是用户帐户的内部名，用于识别用户身份，它在用户帐户创建时由系统自动产生。在Windows系统中默认用户中，其SID的最后一项标志位都是固定的，比如administrator的SID最后一段标志位是500，又比如最后一段是501的话则是代表GUEST的帐号。 1.3.账号安全设置 通过本地安全策略可设置账号的策略，包括密码复杂度、长度、有效期、锁定策略等： 设置方法：“开始”->“运行”输入secpol.msc，立即启用：gpupdate /force 1.4.账号数据库SAM文件 sam文件是windows的用户帐户数据库,所有用户的登录名及口令等相关信息都会保存在这个文件中。可通过工具提取数据，密码是加密存放，可通过工具进行破解。 1.5.文件系统 NTFS (New Technology File System)，是WindowsNT 环境的文件系统。新技术文件系统是Windows NT家族(如，Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7和windows 8.1)等的限制级专用的文件系统(操作系统所在的盘符的文件系统必须格式化为NTFS的文件系统，4096簇环境下)。NTFS取代了老式的FAT文件系统。 在NTFS分区上，可以为共享资源、文件夹以及文件设置访问许可权限。许可的设置包括两方面的内容:一是允许哪些组或用户对文件夹、文件和共享资源进行访问;二是获得访问许可的组或用户可以进行什么级别的访问。访问许可权限的设置不但适用于本地计算机的用户,同样也应用于通过网络的共享文件夹对文件进行访问的网络用户。与FAT32文件系统下对文件夹或文件进行访问相比，安全性要高得多。另外，在采用NTFS格式的Win 2000中, 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 第一章 1.说明分布式系统相对于集中式系统的优点和缺点。从长远的角度看，推动分布式系统发展的主要动力 是什么？ 答：相对于集中式系统，分布式系统的优点：1）从经济上，微处理机提供了比大型主机更好的性能价格比；2）从速度上，分布式系统总的计算能力比单个大型主机更强；3）从分布上，具有固定的分布性，一些应用涉及到空间上分散的机器；4）从可靠性上，具有极强的可靠性，如果一个极强崩溃，整个系统还可以继续运行；5）从前景上，分布式操作系统的计算能力可以逐渐有所增加。 分布式系统的缺点：1）软件问题，目前分布式操作系统开发的软件太少；2）通信网络问题，一旦一个系统依赖网络，那么网络的信息丢失或饱和将会抵消我们通过建立分布式系统所获得的大部分优势；3）安全问题，数据的易于共享也容易造成对保密数据的访问。 推动分布式系统发展的主要动力：尽管分布式系统存在一些潜在的不足，但是从长远的角度看，推动分布式系统发展的主要动力是大量个人计算机的存在和人们共同工作于信息共享的需要，这种信息共享必须是以一种方便的形式进行。而不受地理或人员，数据以及机器的物理分布的影响 2.多处理机系统和多计算机系统有什么不同？ 答：共享存储器的计算机系统叫多处理机系统，不共享存储器的计算机系统为多计算机系统。它们之间的本质区别是在多处理机系统中，所有CPU共享统一的虚拟地址空间，在多计算机系统中，每个计算机有它自己的存储器。 多处理机系统分为基于总线的和基于交换的。基于总线的多处理机系统包含多个连接到一条公共总线的CPU以及一个存储器模块。基于交换的多处理机系统是把存储器划分为若干个模块，通过纵横式交换器将这些存储器模块连接到CPU上。 多计算机系统分为基于总线的和基于交换的系统。在基于总线的多计算机系统中，每个CPU都与他自身的存储器直接相连，处理器通过快速以太网这样的共享多重访问网络彼此相连。在基于交换的多计算机系统中，处理器之间消息通过互联网进行路由，而不是想基于总线的系统中那样通过广播来发送。 3.真正的分布式操作系统的主要特点是什么？ 必须有一个单一的、全局的进程间通信机制。进程管理必须处处相同。文件系统相同。使用相同的系统调用接口。 4.分布式系统的透明性包括哪几个方面，并解释透明性问题对系统和用户的重要性。 答：对于分布式系统而言，透明性是指它呈现给用户或应用程序时，就好像是一个单独是计算机系统。 具体说来，就是隐藏了多个计算机的处理过程，资源的物理分布。 具体类型： 《操作系统》重点知识总结 请注意：考试范围是前6章所有讲授过内容，下面所谓重点只想起到复习引领作用。 第一章引论 1、操作系统定义操作系统是一组控制和管理计算机软件和硬件合理进行作业调度方便 用户管理的程序的集合 2、操作系统的目标有效性、方便性、可扩充性、开放性、 3、推动操作系统发展的主要动力不断提高计算机资源的利用率、方便用户、器件的不 断更新和换代、计算机体系结构的不断发展 4、多道批处理系统的特征及优缺点用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队 列，称为后备队列。然后作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使他们共享cpu和系统内存。优点：资源利用率高、系统吞吐量打缺点：平均周转时间长、无交互能力 5、操作系统的基本特征并发性（最重要的特征）、共享性、虚拟性、异步性 6、操作系统的主要功能设别管理功能、文件管理功能、存储器管理功能、处理机管理 功能 7、O S的用户接口包括什么？用户接口、程序接口（由一组系统调用组成） 第二章进程管理 1、程序顺序执行时的特征顺序性、封闭性、可再现性 2、程序并发执行的特征间断性、失去封闭性、不可再现性 3、进程及其特征进程是资源调度和分配的基本单位，是能够独立运行的活动实体。 由一组机器指令、数据、堆栈等组成。特征：结构特征、动态性、并发性、独 立性、异步性 4、进程的基本状态及其转换p38 5、引入挂起状态的原因终端用户请求、父进程请求、负荷调节需要、操作系统 的需要 6、具有挂起状态的进程状态及其转换p39 7、进程控制块及其作用进程数据块是一种数据结构，是进程实体的一部分，是操 作系统中最重要的记录型数据结构。作用：使在一个多道程序环境下不能独立运 行的程序成为一个能够独立运行的基本单位，能够与其他进程并发执行 8、进程之间的两种制约关系直接相互制约关系、间接相互制约关系 9、临界资源是指每次只能被一个进程访问的资源 10、临界区是指每次进程中访问临界资源的那段代码 11、同步机构应遵循的规则空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待 12、利用信号量实现前驱关系p55/ppt 13、经典同步算法p58/ppt 14、进程通信的类型共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统 15、线程的定义是一种比进程更小，能够独立运行的基本单位用来提高系统内 计算机操作系统复习资料 1.操作系统的定义 操作系统(Operating System，简称OS)是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。 操作系统通常是最靠近硬件的一层系统软件，它把硬件裸机改造成为功能完善的一台虚拟机，使得计算机系统的使用和管理更加方便，计算机资源的利用效率更高，上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。 操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。 2.操作系统的作用 1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 2）OS作为计算机系统资源的管理者 3）OS实现了对计算机资源的抽象 3.操作系统的基本特征 1）并发 2）共享 3）虚拟 4）异步 4.分时系统的概念 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，每个用户依次轮流使用时间片，实现多个用户分享同一台主机的操作系统。 5.分时系统要解决的关键问题（2个） 1）及时接收 2）及时处理 6.并发性的概念 并发性是指两个或多个事件在同一事件间隔内发生。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行，故微观上这些程序只能是分时的交替执行。 7.程序顺序执行的特征和并发执行的特征 顺序执行的特点: 顺序性封闭性可再现性 程序并发执行的特点： 1）、间断性（失去程序的封闭性） 2）、不可再现性 任何并发执行都是不可再现 3）、进程互斥（程序并发执行可以相互制约） 8.进程的定义 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。 为了使参与并发执行的每个程序（含数据）都能独立的运行，在操作系统中必须为之配置一个专门的数据结构，称为进程控制块（PCB）。系统利用PCB来描述进程的基本情况和活动过程，进而控制和管理进程。 9.进程的组成部分 进程是由一组机器指令，数据和堆栈组成的，是一个能独立运行的活动实体。 由程序段，相关的数据段和PCB三部分便构成了进程实体（又称进程映像）。 10.进程的状态（状态之间的变化） 就绪状态、执行状态、阻塞状态。 处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理机之后，该进程便可以执行，相应的，他就由就绪状态转变为执行状态。 正在执行的进程，如果因为分配给它的时间片已经用完而被暂停执行时，该进程便由执行状态又回到就绪状态；如果因为发生某事件而使进程的执行受阻（如进程请求访问临界资源，而该资源正在被其它进程访问），使之无法继续执行，该进程将有执行状态转变为阻塞状态。处于阻塞状态的进程，在获得了资源后，转变为就绪状态。 11.进程同步的概念 进程同步是是并发执行的诸进程之间能有效地相互合作，从而使程序的执行具有可再现性，简单的说来就是：多个相关进程在执行次序上的协调。 12.PV原语的作用 第2章操作系统的界面 (1) 请说明系统生成和系统引导的过程。 解： 系统的生成过程：当裸机启动后，会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成（安装），生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查，或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息，以便根据硬件选择合适的操作系统模块组，比较重要的信息通常有：CPU类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。按照这些信息的指示，系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。 系统引导的过程：系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。初始引导工作由BIOS完成，主要完成上电自检，初始化基本输入输出设备，载入操作系统内核代码等工作。内核被载入内存后，引导程序将CPU控制权交给内核，内核将首先完成初始化功能，包括对硬件、电路逻辑等的初始化，以及对内核数据结构的初始化，如页表(段表)等。全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序，对系统进行必要的初始化，使系统处于等待命令输入状态。 (2) 操作系统具有哪些接口？这些接口的作用是什么？ 解： 操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。 操作系统包括三种类型的用户接口：命令接口（具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口）、程序接口及图形化用户接口。其中，命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。 (3) 请说明操作系统具有的共性服务有哪些不同类别，这些类别分别用于完成什么功能？ 解：所有的操作系统都通过一些基本服务来帮助用户简单便捷地使用计算机各类资源，它们包括以下几个类别： 1.控制程序运行：系统通过服务将用户程序装入内存并运行该程序，并且要控制程序 在规定时间内结束。 2.进行I/O操作：用户是不能直接控制设备的，只能通过操作系统与外部设备进行交 互，由系统调用将结果显示在屏幕上或交给用户。 3.操作文件系统：为了保证实现“按名存取”，文件系统应该为用户提供根据文件名 来创建、访问、修改、删除文件的方法，以确保文件数据的安全可靠以及正确存取。 4.实现通信：操作系统需要提供多个程序之间进行通讯的机制，来控制程序的执行顺 序。 5.错误处理：操作系统通过错误处理机制，以便及时发现错误并采取正确的处理步骤， 避免损害系统的正确性和统一性。 (4) 系统调用的用途是什么？ 解： 通常，在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序(过程)，并将它们提供给用户程序调用。每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时，便可利用一条系统调用命令，去调用所需的系统过程。这即所谓的系统调用。系统调用的主要类型包括： 1.进程控制类，主要用于进程的创建和终止、对子进程结束的等待、进程映像的替换、 进程数据段大小的改变以及关于进程标识符或指定进程属性的获得等； 2.文件操纵类，主要用于文件的创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针的移动和 操作系统作业参考答案及其知识点 第一章 思考题： 10、试叙述系统调用与过程调用的主要区别？ 答： （一）、调用形式不同 （二）、被调用代码的位置不同 （三）、提供方式不同 （四）、调用的实现不同 提示：每个都需要进一步解释，否则不是完全答案 13、为什么对作业进程批处理可以提高系统效率？ 答：批处理时提交程序、数据和作业说明书，由系统操作员把作业按照调度策略，整理为一批，按照作业说明书来运行程序，没有用户与计算机系统的交互；采用多道程序设计，可以使CPU和外设并行工作，当一个运行完毕时系统自动装载下一个作业，减少操作员人工干预时间，提高了系统的效率。 18、什么是实时操作系统？叙述实时操作系统的分类。 答：实时操作系统（Real Time Operating System)指当外界事件或数据产生时，能接收并以足够快的速度予以处理，处理的结果又能在规定时间内来控制监控的生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。 有三种典型的实时系统： 1、过程控制系统(生产过程控制) 2、信息查询系统(情报检索) 3、事务处理系统(银行业务) 19、分时系统中，什么是响应时间？它与哪些因素有关？ 答：响应时间是用户提交的请求后得到系统响应的时间（系统运行或者运行完毕）。它与计算机CPU的处理速度、用户的多少、时间片的长短有关系。 应用题： 1、有一台计算机，具有1MB内存，操作系统占用200KB，每个用户进程占用200KB。如果用户进程等待I/0的时间为80％，若增加1MB内存，则CPU的利用率提高多少？ 答：CPU的利用率=1-P n，其中P为程序等待I/O操作的时间占其运行时间的比例1MB内存时，系统中存放4道程序，CPU的利用率=1－（0.8）4＝59％ 2MB内存时，系统中存放9道程序，CPU的利用率=1－（0.8）9＝87％ 所以系统CPU的利用率提高了28％ 2、一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A先开始做，程序B后开始运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms，打印100ms，再计算50ms，打印100ms，结束。程序B的运行轨迹为：计算50ms，输入80ms，再计算100ms，结束。 地理信息系统2010年考研试题 一名词解释（40分共8个小题每题5分） 1、对象模型：也称要素模型，将研究的整个地 理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立对象分布在该空域中。24页 2、关系模型：它是将数据的逻辑结构归结为满 足一定条件的二维表，这种表称为关系。 3、误差：表示数据与其真值之间的差。84页 4、层次分类编码法：是按照分类对象的从属和 层次关系为排列顺序的一种代码。它的优点是能明确表示出分类对象的类别，代码结构有严格的隶属关系。64页 5、网格GIS：网格被称为第三代互联网应用，它是把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，能实现各种资源的全面共享。 6、邻接关系：它是指空间图形中同类元素之间 的拓扑关系。 7、TIN：是专为产生DEM数据而设计的一种采样表示系统 8、ComGIS：是面向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应用。（186页） 二简答题（70分，每题10分） 1、GIS是解决什么问题的？ 答：“有用的空间信息和知识”可归纳为位置、条件、趋势、模型和模拟等五个基本问题，GIS的价值和作用就是通过地理对象的重建，利 用空间分析工具，实现对这五个基本问题的求解。 地理信息系统包括以下五项基本功能：（1）数据采集与输入（2）数据编辑与更新（3）数据存储与管理 （4）空间查询与分析（5）数据显示与输出2、什么是矢量数据结构？其特点是什么？ 答：适量数据结构：通过记录空间对象的坐标 及空间关系表达空间对象的几何位置。 矢量结构的特点：定位明显，属性隐含。 3、空间数据的获取方式有哪些？ 答：（1）数字化仪矢量化（2）扫描数字化（3）遥感数据获取（4）外业测量数据获取（5）全球定们系统数据获取（6）数字摄影测量数据获取（7）已有数据的获取与转换4、什么是空间数据压缩？空间数据压缩的方 法？ 答：空间数据压缩是指从取得的数据集合中抽取一个子集，这个子集作为一个新的信息源，在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。 （1）栅格数据压缩：栅格数据压缩是指栅格数据量的减少，这与栅格数据结构密切相关。其压缩方法有游程长度编码、链码、块状编码、四叉树编码等 （2）曲线矢量数据压缩：①间隔取点法：每隔一规定的距离取一点，舍去那些离已选点较近的点，但首末点必须保留。 ②垂距法，垂距法是按垂距的限差选取符合或超过限差的点。 ③偏角法，是按偏角的限差选取符合或超过限差的点。 ④特征点筛选法，是通过筛选抽取曲线特征点，并删除非特征点以实现数据压缩。 5、试述DEM的建立方法？以及包含的模型有哪些？ 答：（1）DEM数据源（2）DEM数据采集方法（3）数据摄影测量获取DEM（4）DEM的空间插值方法 DEM的主要表示模型：规则格网模型、不规则三角网模型、等高线模型。 6、GIS工程的特点？GIS工程的建设过程？（202页） 答：GIS工程的主要特点有以下几个方面： ⑴空间数据的管理在工程中处于核心地 位 ⑵系统体系结构相对复杂 ⑶系统维护工作量大 ⑷系统更新速度快 ⑸应用领域广阔 GIS工程的建设过程： ⑴工程定义阶段 ⑵工程设计阶段 ⑶数据工程阶段 ⑷工程实施阶段 ⑸工程的评价与维护阶段 7、试述ArcCatalog主要功能249页 答：ArcCatalog数据管理功能 第一章绪论 1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度以方便用户的程序集合 ※2、操作系统的目标：方便性、有效性、可扩展性、开发性 ※3、操作系统的作用：作为计算机硬件和用户间的接口、作为计算机系统资源的管理者、作为扩充机器 4、单批道处理系统：作业处理成批进行，内存中始终保持一道作业（自动性、顺序性、单道性） 5、多批道处理系统：系统中同时驻留多个作业，优点：提高CPU利用率、提高I/O设备和内存利用率、提高系统吞吐量（多道性、无序性、调度性） 6、分时技术特性：多路性、交互性、独立性、及时性，目标：对用户响应的及时性 7、实时系统：及时响应外部请求，在规定时间内完成事件处理，任务类型：周期性、非周期性或硬实时任务、软实时任务 ※8、操作系统基本特性：并发、共享、虚拟、异步性 并行是指两或多个事件在同一时刻发生。 并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。 互斥共享：一段时间只允许一个进程访问该资源 同时访问：微观上仍是互斥的 虚拟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。 异步是指运行进度不可预知。 共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征 ※9、操作系统主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理 第二章进程的描述和控制 ※1、程序顺序执行特征：顺序性、封闭性、可再现性 ※2、程序并发执行特征：间断性、失去封闭性、不可再现性 3、前趋图：有向无循环图，用于描述进程之间执行的前后关系 表示方式： （1）p1--->p2 （2）--->={(p1,p2)| p1 必须在p2开始前完成} 节点表示：一条语句，一个程序段，一进程。（详见书P32） ※4、进程的定义： (1)是程序的一次执行过程，由程序段、数据段、程序控制块（PBC） 三部分构成，总称“进程映像” (2)是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动 (3)是程序在一个数据集合上的运行过程 (4)进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的 一个独立单位 进程特征：动态性、并发性、独立性、异步性 由“创建”而产生，由“调度”而执行；由得不到资源而“阻塞”， 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 计算机操作系统复习总结-汤子瀛 操作系统的定义：操作系统是以一组控制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。 1.1.1操作系统的目标：1.方便性 2.有效性 3.可扩充性 4.开放性 2.1.2 操作系统的作用： 1.os作为用户与计算机硬件系统之间的接口 2.os作为计算机系统资源的管理者 3.os用作扩充机器 1.1.3 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 2.方便用户 3.器件的不断更新换代 4.计算机体系结构的不断发展 1.2操作系统的发展过程： 1.2.1无操作系统的计算机系统：1.人工操作方式 2.脱机输入输出（Off-Line I/O）方式 1.2.2单道批处理系统（特征：自动性；顺序性；单道性） 1.2.3多道批处理系统： 1.多道程序设计的基本概念： （1）提高CPU的利用率）（2）可提高内存和I/O设备利用率（3）增加系统吞吐量 2.多道批处理系统的特征：（1）多道性（2）无序性（3）调度性 3.多道批处理系统的优缺点： （1）资源利用率高（2）系统吞吐量大（3）平均周转时间长（4）无交互能力 4.多道批处理系统需要解决的问题： （1）处理机管理问题（2）内存管理问题（3）I/O设备管理问题（4）文件管理问题 （5）作业管理问题 1.2.4分时系统： 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，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。 1.分时系统的产生：推动分时系统形成和发展的主要动力，是用户的需求（需要的具体表现：人-机 交互、共享主机、便于用户上机） 2.分时系统实现中的关键问题：（1）及时接收（2）及时处理 3.分时系统的特征：（1）多路性（2）独立性（3）及时性（4）交互性 1.2.5实时系统： 操作系统的目标：方便性，有效性，可扩充性，开放性 操作系统的作用：作为用户和计算机硬件系统之间的接口，作为计算机系统资源的管理者，实现了对计算机资源的抽象 单道批处理系统的缺点：系统的资源得不到充分的利用 多道批处理系统的优缺点：资源利用率高，系统吞吐量大，平均周转时间长，无交互能力需要解决的问题：处理机争用问题，内存分配和保护问题，I/O设备分配问题，文件管理和组织问题，作业管理问题，用户与系统的接口问题 分时系统（满足人机交互的需求）特征：多路性，独立性，及时性，交互性及时响应 实时系统的特征：多路性，独立性，及时性，交互性，可靠性实时 实时任务的类型：周期性实时任务和非周期性实时任务，硬实时任务和软实时任务 单用户多任务OS：一个用户，把程序分为若干任务并发执行 多用户多任务OS：多个用户，一台机器，共享资源UNIX OS 操作系统的四大特性：并发，共享，虚拟，异步 并行与并发：并行是多个事件在同一时间发生，并发是多个事件在同一时间间隔内发生（进程的引入：多个程序并发执行，提高了系统资源利用率，增加了系统的吞吐量）。进程同步与互斥；进程间的通信；死锁问题 互斥共享：一段时间内只允许一个进程访问该资源 同时访问：宏观上是同时的，微观上进程对资源的访问是交替的 时分复用技术：虚拟机处理，虚拟设备 空分复用技术：对存储空间的管理，提高利用率 OS具备的功能： 1.处理机管理：进程控制，进程同步，进程通信，作业调度，进程调度 2.存储器管理： 内存分配（为每道程序分配内存，提高存储器利用率，允许正在运行的程序申请附加的内存） 内存分配方式：静态：不允许申请新的内存，不允许作业在内存中的移动 动态：上面说的都允许 内存保护：确保每道用户程序都仅在自己的内存空间内运行，决不允许用户程序访问操作系统的程序和数据 地址映射：逻辑地址和物理地址，硬件支持 内存扩充：逻辑上扩充内存容量（请求调入功能，置换功能） 操作系统书本知识点 第一章操作系统引论 主要内容 操作系统的目标、作用和模型 操作系统的发展过程 操作系统的基本特征 OS（Operating Systems)的主要功能 OS的结构设计 本章要点 计算机系统结构：了解操作系统的地位 什么是操作系统：3种基本观点 现代操作系统的功能、特性、类型 基本概念：批处理、多道程序、作业、进程、任务、虚拟技术、并发性、异步性 操作系统的作用(1) 作为用户与计算机硬件系统之间的接口 作为计算机系统资源的管理者 处理机管理：分配和控制处理机 存储器管理：分配及回收内存 I/O(Input/Output)设备管理：I/O分配与操作 文件管理：文件存取、共享和保护 监视这些资源 实施某种资源分配策略 分配这种资源 回收这种资源 OS实现了对计算机资源的抽象 操作系统的发展过程 1.2.1无操作系统时的计算机系统 人工操作方式 ?如纸带输入机。 ?特点是用户独占全机及CPU等待人工操作。 脱机I/O方式（图1.3） ?引入I/O机的概念，解决前者的缺点。 ?特点是减少了CPU的空闲时间且提高I/O速度。 单道批处理系统 处理过程（图1.4） ?概念：系统对作业的处理都是成批进行的、且内存中始终只保持一道作业，称为单道批处理系统（simple batch system）。 ?批处理系统的引入是为了提高系统资源的利用率和吞吐量 ?概念：运行控制权 特征 ?自动性、顺序性、单道性 多道批处理系统（1） 优点 ?资源利用率高 ?系统吞吐量大 ?平均周转时间长 ?无交互能力 缺点 ?平均周转时间长、无交互能力 分时系统 分时系统的产生 ?概念：指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户共享主机中的资源，各个用户都可通过自己的终端以交互方式使用计算 机。 分时系统在实现中的关键问题 ?及时接收：多终端卡、输入缓冲区 ?及时处理：交互作业应在内存、响应时间应短 分时系统的特征 ?多路性 ?独立性 ?及时性 ?交互性 ?可靠性 类型 ?实时控制 ?实时信息处理 实时系统(2) 实时任务类型 ?按任务执行是否呈现周期性来划分 ?周期性的（联系周期）； ?非周期性的（联系开始或完成截止时间） ?根据对截止时间的要求来划分 ?硬实时任务 ?软实时任务 实时、分时的比较 ?多路性：相同 ?独立性：相同 ?及时性：实时系统要求更高 ?交互性：分时系统交互性更强 ?可靠性：实时系统要求更高 思考 试在交互性、及时性和可靠性方面，将分时系统和实时系统进行比较。 操作系统的基本特征(1) 并发性 ?并行是指两或多个事件在同一时刻发生。 ?并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。计算机操作系统知识点总结
操作系统知识点整理
习题答案-Linux操作系统原理实践教程-崔继-清华大学出版社
操作系统知识点总结
操作系统原理课程设计实践报告
操作系统windows知识点
计算机操作系统知识点总结一
操作系统复习题整理
操作系统重点知识总结
计算机操作系统知识点总结重点题型答案
操作系统原理与实践教程(第二版)第2章习题答案
操作系统作业参考答案及其知识点
河北师大地理信息系统原理与实践考研真题及答案
操作系统原理知识点总结
操作系统知识点整理(完整版)
计算机操作系统复习总结-汤子瀛知识讲解
计算机操作系统知识点归纳
操作系统知识点
相关主题
文本预览