南邮 操作系统 知识点 提纲

操作系统提纲关键信息项：1、操作系统的定义和功能2、操作系统的类型3、操作系统的体系结构4、进程管理5、内存管理6、存储管理7、文件管理8、设备管理9、操作系统的安全性10、操作系统的性能优化11 操作系统的定义和功能111 操作系统的定义操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。

是用户和计算机之间的接口，为用户提供了一个方便、有效、安全的工作环境。

112 操作系统的功能处理机管理：包括进程控制、进程同步、进程通信和进程调度等。

存储器管理：包括内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充等。

设备管理：包括设备分配、设备驱动、设备独立性和设备缓冲管理等。

文件管理：包括文件存储空间管理、目录管理、文件读写管理和文件共享与保护等。

提供用户接口：包括命令接口、程序接口和图形接口等。

12 操作系统的类型121 批处理操作系统特点：成批处理作业，无交互性。

优点：系统资源利用率高，作业吞吐量大。

缺点：作业周转时间长，缺乏交互性。

122 分时操作系统特点：多路性、独立性、及时性和交互性。

优点：响应快，提供人机交互。

缺点：系统开销较大。

123 实时操作系统特点：及时性和可靠性要求高。

分类：硬实时系统和软实时系统。

应用场景：工业控制、航空航天等。

124 网络操作系统特点：网络通信、资源共享和网络管理。

功能：实现网络中各计算机之间的通信和资源共享。

125 分布式操作系统特点：分布性、并行性和透明性。

优点：可靠性高、可扩展性强。

13 操作系统的体系结构131 简单结构操作系统没有清晰的结构划分，模块之间相互交织。

缺点：可维护性和可扩展性差。

132 分层结构将操作系统分为若干层次，每层完成特定的功能。

优点：结构清晰，便于调试和维护。

133 微内核结构内核只保留最基本的功能，其他功能放在用户态实现。

优点：内核小巧，可扩展性强，可靠性高。

134 客户/服务器结构服务器提供服务，客户请求服务。

优点：便于分布处理，提高系统效率。

操作系统重点知识总结操作系统》重点知识总结第一章引论1、操作系统定义：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及方便用户使用的程序的集合。

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. 作为计算机资源的管理者3. 实现了对计算机资源的抽象。

3、分时系统原理和特征原理：人机交互、共享主机特征：多路性、独立性、及时性、交互性4、脱机I/O 原理：程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成。

优点：减少了CPU 空闲时间、提高了I/O 速度。

5、操作系统四个基本特征；其中最重要特征是什么？（并发）并发、共享、虚拟、异步第二章进程管理1 、进程定义、进程特征（结构特征、动态性、并发性、独立性和异步性）1. 进程是程序的一次执行。

2. 进程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. 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，他是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

动态性、并发性、独立性、异步性。

2、进程的基本状态、相互转换原因及转换图（三态）就绪、阻塞、执行3、具有挂起状态的进程状态、相互转换原因及其转换图（五态）活动就绪、静止就绪、活动阻塞、静止阻塞、执行4、什么是进程控制块？进程控制块的作用进程控制块是用于描述进程当前情况以及管理进程运行的全部信息。

1. 作为独立运行基本单位的标志。

2. 能实现间断性运行方式。

3. 提供进程管理、调度所需要的信息4. 实现与其他进程同步与通信5、临界资源定义、临界区的定义一次只能为一个进程使用的资源称为临界资源。

每个进程访问临界资源的代码称为临界区。

6、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7、记录型信号量的定义，信号量值的物理意义，wait 和signal 操作8、AND 型信号量的定义，Swait 和Ssignal 操作9、经典同步算法：①生产者－消费者问题算法；②不会死锁的哲学家就餐问题算法；③读者－写者问题算法10、利用信号量机制实现进程之间的同步算法（前驱关系、类经典同步问题）11、高级进程通信三种类型。

操作系统第1-6章复习提纲第一章本章内容要求记忆理解。

1.操作系统的三种作用：用户与计算机硬件之间的接口；资源管理者；计算机资源的抽象。

2.推动操作系统发展的主要动力：提高资源利用率；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。

3.操作系统的四个发展阶段及主要特征。

4.几个名词：单道，多道程序设计，分时，实时，并发，共享，虚拟，异步。

5.操作系统四大特征：并发，共享，虚拟，异步6.操作系统的五大主要功能：处理机管理，存储管理，设备管理，文件管理，用户接口功能。

第二章进程管理本章内容要求理解和应用1、进程的两种执行方式：顺序和并发执行的特征2、进程概念，特征，组成，状态转换，进程控制块3、了解进程创建、进程终止、进程阻塞、进程唤醒的过程4、几个概念：原语，临界区，临界资源，进程同步、互斥5、记录型信号量的定义及wait和signal操作及其物理意义。

6、信号量实现同步和互斥应用7、进程通信类型（高级和低级、直接和间接）8、引入线程的原因、线程特点和进程区别。

第三章处理机调度与死锁本章内容要求记忆和理解。

1、进程调度概念：高级调度，中级调度，低级调度；抢占和非抢占式调度；调度的准则；周转时间和带权周转时间。

2、进程调度算法主要思想（FCFS，短作业优先，优先权调度，高相应比优先，时间片轮转，多级反馈队列）。

3、死锁的概念，原因；死锁的必要条件；处理死锁的基本方法；银行家算法避免死锁；资源分配图判定死锁方法。

第四章存储器管理本章内容要求理解和应用。

1.几个概念：地址重定位逻辑地址物理地址2.装入，链接的几种方式。

3.分区（单一连续区，固定分区，动态分区，可重定位分区）管理方式的思想，数据结构，地址转换，存储保护，主要问题。

4.动态分区分配的算法和回收算法。

可重定位分区的分配算法。

5.对换和覆盖的主要思想和特点。

6.基本分页存储管理的主要思想，数据结构，地址结构，地址变换过程，快表，多级页表的概念。

一操作系统:管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种效劳，并合理组织计算机工作流程和为用户方便而有效地使用计算机提供良好运行环境的最根本的系统软件。

操作系统的主要特性：并发、共享、异步、虚拟并发性：是指两个或两个以上的活动或事件在同一时间间隔内发生。

共享性：是指计算机系统中的资源可以被多个并发执行的程序共同使用，而不是被某个程序独占。

异步：又称随机性，在多道程序环境中，允许多个程序并发执行，并发活动会导致随机事件的发生。

多道程序设计是指允许多个作业同时进入计算机系统的主存并启动交替计算的方法。

中断〔实现多道程序切换〕、通道〔实现硬件之间的并行〕、磁盘的出现促成了多道程序设计技术，让IO与CPU并行工作提高CPU利用率，充分发挥计算机硬件部件的并发性。

并行活动一定是并发的，反之并发活动未必是并行的，并行性是并发性的特例，并发行是并行性的扩展。

系统调用：操作系统提供应用户的应用程序同系统之间的接口，系统调用把应用程序的请求传给内核，调用相应的的内核函数完成所需的处理，将处理结果返回给应用程序。

应用程序只有通过系统调用才能请求系统效劳并使用系统资源。

系统调用分类：进程管理、文件操作、设备管理、主存管理、进程通信、信息维护。

系统调用的作用：一是内核可以基于权限和规那么对资源访问进行裁决，保证系统的平安性；二是系统调用对系统资源进行抽象，提供一致性接口，防止用户在使用资源时发生错误，且使编程效率提高。

系统调用和过程〔函数〕调用的区别：调用形式和实现方式不同、被调用代码的位置不同、提供方式不同。

二特权指令：只能提供应操作系统的核心程序使用的指令。

如启动设备、设置时钟、控制中端屏蔽位、清空主存、建立存贮键、加载PSW等敏感性操作。

处理器状态可以划分为核心态〔管态〕和用户态〔目态〕：当处理器处于核心态时，CPU运行可信软件，硬件允许执行全部机器指令，可以访问所有主存单元和系统资源，并具有改变处理器状态的能力；当处理器处于用户态时，CPU运行非可信软件，程序无法执行特权指令，且访问仅限于当前CPU上进程的地址空间，这样就能防止内核收到应用程序的侵害。

操作系统1至4章知识点操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理计算机硬件和软件资源并提供统一的接口。

本文将介绍操作系统1至4章的知识点，包括进程管理、内存管理、文件系统和输入输出系统等内容。

一、进程管理进程是计算机中最基本的执行单位，它包含了程序的代码和数据。

操作系统通过进程管理来控制程序的执行。

主要知识点包括：1. 进程调度：操作系统通过进程调度算法决定哪个进程先执行，以及如何分配CPU时间。

常用的调度算法有先来先服务、最短作业优先、优先级调度和时间片轮转等。

2. 进程同步：多个进程之间的相互合作需要保证数据的一致性。

操作系统提供了信号量、互斥量、条件变量等机制来实现进程间的同步与互斥。

3. 进程通信：多个进程之间需要进行数据交换和共享。

操作系统提供了管道、消息队列、共享内存和套接字等机制来实现进程间的通信。

二、内存管理内存管理是操作系统对计算机内存资源的分配和回收。

主要知识点包括：1. 内存分配方式：操作系统采用了不同的内存分配方式，包括连续分配、分段分配、分页分配和虚拟内存等。

不同的分配方式适用于不同的应用场景。

2. 虚拟内存：虚拟内存允许进程访问超出物理内存容量的地址空间，并且将内存的读写操作转换为磁盘的读写操作。

操作系统通过页面置换算法来管理虚拟内存。

3. 内存保护：操作系统通过地址空间隔离和访问权限控制来保护进程的内存。

只有获得权限的进程才能够读写特定的内存地址。

三、文件系统文件系统是操作系统提供的对存储设备上文件的管理方式。

主要知识点包括：1. 文件组织方式：操作系统采用了不同的文件组织方式，包括顺序文件、索引文件和哈希文件等。

不同的组织方式适用于不同的文件操作需求。

2. 文件访问控制：操作系统通过文件权限和访问控制列表来保护文件的安全性。

只有获得权限的用户才能够读写特定的文件。

3. 文件缓存：操作系统通过文件缓存来提高文件的读写性能。

文件缓存将磁盘上的文件块加载到内存中，读写操作都在内存中进行。

操作系统复习提纲一、操作系统基本概念1.操作系统的定义和作用2.操作系统的发展历程3.操作系统的分类及特点二、进程管理1.进程与线程的概念及区别2.进程的状态转换及其对应的活动3.进程调度算法的分类和特点4.进程同步的概念和方法5.进程通信的方式及机制6.死锁的概念和预防、避免、检测与解除方法三、内存管理1.内存管理的需求和基本概念2.内存分配的算法及其优缺点3.页面置换算法的分类和比较4.分段和分页的概念及其在内存管理中的应用5.虚拟内存管理的原理和实现6.内存保护和地址转换的机制四、文件系统1.文件系统的基本概念和功能2.文件的逻辑结构和物理结构3.文件的存储方式和组织结构4.文件的共享和保护机制5.文件系统的目录结构和文件访问方式6.文件系统的缓存机制和缓存替换算法五、输入输出系统1.I/O设备的分类和特点2.I/O控制器和I/O接口的概念和作用3.I/O缓冲区的机制和作用4.I/O设备的驱动程序和设备中断5.用户程序的I/O操作方式6.I/O调度算法的分类和特点六、系统安全与保护1.计算机系统的安全威胁和风险2.计算机病毒和恶意软件的防范与治理3.计算机网络的安全威胁和保护机制4.计算机系统的权限管理和访问控制5.计算机系统的数据备份和恢复策略6.计算机系统的日志和审计机制七、multiprogramming和分时系统1. multiprogramming的概念和作用2.分时系统的概念和特点3.分时系统的实现和调度算法4.分布式系统和集群系统的特点和应用5.多处理器系统的机制和调度算法6.实时操作系统的特点和应用八、操作系统的性能优化1.性能优化的基本原则和方法2.并发控制和资源分配的性能优化3.内存管理和页面置换的性能优化4.文件系统和I/O操作的性能优化5.分布式系统和网络通信的性能优化6.实时系统和嵌入式系统的性能优化以上提纲可作为操作系统复习的参考，包含了操作系统的基本概念、进程管理、内存管理、文件系统、输入输出系统、系统安全与保护、multiprogramming和分时系统、操作系统的性能优化等方面的内容，可以帮助梳理知识点并进行有针对性的复习。

操作系统知识点总结(原稿) 操作系统知识点总结1. 操作系统概述1.1 定义与作用1.2 常见操作系统的分类1.3 操作系统的发展历程2. 进程管理2.1 进程的定义2.2 进程状态及转换2.3 进程调度算法2.4 进程同步与互斥2.5 进程通信方式3. 内存管理3.1 内存的分段与分页3.2 虚拟内存与页面置换算法3.3 内存碎片整理与分配算法3.4 页面置换策略3.5 内存保护与地址转换4. 文件系统4.1 文件系统的组成4.2 文件的逻辑结构与物理结构 4.3 文件操作与共享4.4 目录管理与文件的打开访问4.5 文件存储原理与文件的备份5. 输入输出管理5.1 I/O设备的分类5.2 缓冲区管理与设备驱动程序 5.3 I/O控制方式与I/O操作指令 5.4 磁盘调度算法5.5 文件系统缓存管理6. 网络与分布式操作系统6.1 网络操作系统的特点与功能 6.2 网络操作系统的体系结构6.3 分布式操作系统的通信与同步6.4 分布式文件系统与进程迁移6.5 虚拟化技术与云操作系统7. 安全与保护7.1 计算机系统的安全威胁7.2 计算机系统的安全防护措施7.3 访问控制与身份认证7.4 安全协议与加密算法7.5 操作系统安全的最佳实践附件：- 附件1：操作系统调度算法实现代码示例- 附件2：操作系统内存管理实验报告范例- 附件3：操作系统文件系统设计法律名词及注释：- 著作权：指对某一独创性的文学、艺术或科学作品所享有的权利。

- 版权法：一种知识产权法律体系，主要用于保护著作权人的经济利益和精神利益。

- 公开许可：通过特定的许可证向公众授权某项内容的使用、复制、修改、分发等行为。

操作系统复习大纲1．设置操作系统的目的答：1.向用户提供方便、简单的实用计算机的环境；2.使计算机系统能搞笑地工作，提高系统资源的利用率2．操作系统的定义、功能、类型、特征答：定义：计算机操作系统是方便用户实用，管理和控制计算机软硬件资源的系统软件功能：处理机管理（进程控制、进程调度、进程同步、进程通信）、存储器管理（内存分配、存储保护、存储扩充）、设备管理（设备分配、设备传输控制、设备无关性）、文件管理（文件存储空间管理、目录管理、文件保护、文件操作管理）和作业管理（用户接口、程序接口）操作系统的特征：并发、共享、虚拟、异步（不确定性）类型：批处理系统：（特征：成批处理、多道程序运行，用户脱机使用计算机）单道批处理：FMS（FORTRAN监控系统）、IBYSY（IBM/7094）多道批处理：IBM 360/370分时系统：（特征：多路性、独占性、及时性、交互性）Unix、VAX/VMX、CTSS、MUTICS等实时系统（即时响应、高可靠性、专业性）单用户系统单用户单任务：CP/M,MS-DOS单用户多任务：windows多用户多任务：UNIX OS,Linux OS网络系统：（特征：网络通信、资源共享、互操作、协作处理）Windows NT Server、NetWare,2000分布式系统（特征：统一性、坚强性）3．多道程序设计与并发性4．进程的定义、特征以及组成（PCB）5．线程与进程6．进程的基本状态及其转换7．临界资源、临界区8．互斥，同步9．用信号量和p、v操作实现进程的互斥和同步10．处理机的分级调度，作业调度和进程调度的主要任务11．常用的调度算法12．产生死锁的原因、必要条件和解决死锁的方法。

13．地址重定位及分页地址变换过程14．分区式、分页式、分段式存储管理原理15．分区式存储管理的分配16．虚拟存储器17．页面淘汰算法18．设备的分类的特点19．缓冲技术20．设备的分配与设备的独立性21．磁盘的驱动调度22．文件的物理结构、逻辑结构和存取方法23．文件目录管理（作用、特点）24．文件存储空间的管理方法25．文件基本操作及作用26．操作系统接口的类型、形式和作用27．系统功能调用操作系统练习题一、单项选择题（每小题2分，共30分）1、文件是按（ A ）存取的。

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。

操作系统复习提纲第一部分：操作系统基础1. 操作系统的定义和作用- 操作系统的定义- 操作系统的作用2. 操作系统的组成和架构- 操作系统的组成要素- 操作系统的架构模型3. 进程管理- 进程和线程的概念- 进程状态与转换- 进程调度算法与方法4. 内存管理- 逻辑地址和物理地址- 内存分页和分段- 内存管理算法与方法5. 文件系统管理- 文件系统的基本概念- 文件的组织与存储- 文件系统的管理与操作第二部分：操作系统高级内容1. 进程同步与通信- 进程同步的概念和需求- 进程同步的方法和机制- 进程通信的方式和实现2. 死锁与避免- 死锁的定义和原因- 死锁的预防与避免- 死锁的检测与解除3. 虚拟内存管理- 虚拟内存的概念和优势- 虚拟内存的实现与管理- 页面置换算法和策略4. 输入输出系统- 输入输出设备的连接和控制 - 输入输出的缓冲和异步处理 - 输入输出的性能优化第三部分：操作系统实践应用1. 操作系统的种类和应用场景 - 嵌入式操作系统- 分布式操作系统- 实时操作系统2. 操作系统的安全性和保护- 操作系统的安全威胁- 访问控制和权限管理- 安全策略与机制3. 操作系统的性能优化- CPU调度算法和性能优化 - 内存管理的性能优化- 文件系统的性能优化4. 虚拟化与云计算- 虚拟化的概念和技术- 云计算的基础和实现- 操作系统在云计算中的作用结论：通过对操作系统的复习提纲的整理，我们可以全面了解操作系统的基础概念、组成要素和功能。

同时，深入学习操作系统的高级内容，如进程管理、内存管理、文件系统管理等，可以帮助我们更好地理解操作系统的工作原理和应用方式。

掌握操作系统的实践应用，如虚拟化与云计算、安全性与保护、性能优化等，能够为我们在实际工作中运用操作系统提供指导和支持。

因此，操作系统的复习提纲对我们加强对操作系统知识的掌握和应用能力的提升具有重要意义。