操作系统原理复习

目录第一章操作系统概论 (2)1.1 操作系统概念 (2)1.2 操纵系统的主要功能 (2)1.3 操作系统的基本特征 (3)1.4 操作系统的逻辑结构和运行模型 (3)1.5 操作系统的形成与发展 (3)1.6 操作系统主要类型 (3)第二章进程管理 (4)2.1．进程概念 (4) (4)2.2．进程控制 (5)2.3．进程互斥与同步 (5)2.4．进程通信 (5)2.5.线程 (5)第三章处理器调度与死锁 (6)3.1．处理器调度 (6)3.2．死锁 (7)第四章存储管理 (8)4.1．程序的链接和装入 (8)4.2．分区式存储管理 (8)4.3．分页式存储管理 (8)4.4．分段式存储管理 (9)4.5．段页式存储管理 (9)4.6．虚拟存储管理 (10)第五章设备管理 (11)5.1．输入输出系统 (11)5.2．输入输出控制方式 (11)5.3．缓冲技术 (14)5.4．分配策略： (14)5.5．输入输出软件 (14)5.6．虚拟设备 (14)5.7．磁盘存储管理 (14)第六章文件管理 (15)6.1．概述 (15)6.2文件数据的组织和存储 (15)6.3．文件目录 (15)6.4．文件储存空间管理 (16)第一章操作系统概论1.1操作系统概念1.配备操作系统的目的1)方便人们使用计算机2)有效管理计算机2.操作系统的目标1)有效地管理计算机的硬件和软件资源2)提高系统效率3)具有可扩充性4)具有开放性5)具有可靠性6)具有可移植性1.2操纵系统的主要功能1.处理器管理功能1)进程控制2)进程同步3)进程通信4)调度2.存储管理功能1)内存的分配与回收2)内存保护3)地址映射4)内存扩充5)内存共享3.设备管理功能1)缓冲管理2)设备分配与回收3)设备驱动4)实现设备独立性5)实现虚拟设备4.文件管理功能1)文件的存储空间管理2)目录管理3)文件的读写管理4)文件保护5.网络功能1)网络资源管理2)网络通信管理3)网络管理6.用户接口1)命令接口2)程序接口3)图形接口1.3操作系统的基本特征1.并发2.共享3.异步4.虚拟1.4操作系统的逻辑结构和运行模型1.操作系统的逻辑结构1)单核结构a)整体模块结构b)分层结构2)微内核结构2.操作系统的运行模型1)独立运行的内核模型2)嵌入进程中的执行模型3)作为独立进程运行模型1.5操作系统的形成与发展1.人工阶段从计算机产生到20世纪50年代中期机器属于第一代计算机。

目录一、操作系统 (3)1.操作系统的地位 (3)2.操作系统四种基本观点 (3)3系统历程 (3)4.单道批处理系统 (3)5.多到批处理系统 (3)6.多道程序设计技术 (3)7.分时系统与实时系统 (3)8.操作系统三大基本类型 (4)9.操作系统的进一步发展 (4)10.操作系统功能（主要任务） (4)11.操作系统的特征 (4)12.基本概念 (4)13.操作系统的分类 (5)二、处理机管理 (5)1.程序并发执行与顺序执行 (5)2.进程与程序对应关系 (5)3.进程的特征 (6)4.引入进程带来的问题 (6)5.进程的结构和基本属性 (6)6.PCB的4大类 (6)7.PCB组织方式... (6)8.进程的状态 (6)9.多个进程竞争内存资源引发的问题及解决 (7)10．进程挂起的原因；特征 (7)11.进程的控制 (8)12.进程调度（批处理系统） (8)13.实时任务/进程（实时系统） (9)14.线程 (10)15.进程与线程的比较 (10)16.线程的类型 (10)17.进程互斥与同步 (10)18.死锁 (11)19.总结 (11)三、存储器管理 (12)1.存储管理的任务 (12)1.1存储分配 (12)1.2地址映射 (12)1.3存储保护 (12)1.4存储共享 (13)1.5存储扩充 (13)2.内存划分与分配技术 (13)2.1内存划分 (13)2.4伙伴系统（应用实例） (14)3.程序装入技术 (14)4.简单存储管理技术 (15)程序在内存中如何组织？ (15)5.虚拟存储管理技术 (18)虚拟存储的典型问题：抖动 (19)5.2虚拟存储的软件策略 (20)小结 (22)四、设备管理 (23)1.设备管理的主要功能、模型 (23)2.I/O子系统的组成、结构 (23)3.设备的控制、I/O控制 (24)4.设备的类型 (24)5.设备的分配 (24)6.I/O缓冲技术 (24)7.虚拟设备与Spooling系统 (25)8.磁盘设备的管理 (25)影响磁盘I/O性能的技术 (25)9.小结 (27)五、文件管理 (27)1.文件管理系统 (27)1.1文件系统的功能 (27)1.2交互式文件系统的基本服务 (27)1.3文件系统与数据库管理系统 (27)2.文件的基本概念、操作 (28)2.1文件中的数据结构 (28)2.2对记录的操作 (28)2.3文件的类型 (28)2.4对文件的操作 (29)3.文件目录 (29)3.1内容 (29)3.2目录内容的组织方式及分析 (29)4.文件的逻辑组织与访问 (30)5.文件记录与数据块的关系 (30)6.文件共享 (30)7.文件存储空间与空闲空间的管理 (30)8.问题 (31)一、操作系统1.操作系统的地位起纽带作用；计算机硬件->操作系统->系统软件->应用程序2.操作系统四种基本观点操作系统为用户提供了使用计算机的环境（用户接口、程序接口）；操作系统是在硬件的基础上扩充其没有的功能，管理协调计算机硬件软件资源的协调者；管理所有软硬资源；是作业流程组织者。

操作系统原理复习题一、名词解释题1. 中断2. 进程控制块(PCB)3. 虚时钟4. 段式存储管理5. 文件控制块(FCB)6. 空闲块管理7. 系统调用8. 绝对路径名 9. 特殊文件10. 虚设备技术 11. 通道(IO处理机) 12.段表 13. 页式存储管理14. 作业步 15. 字符流式文件 16. 多道程序设计 17. 死锁18. 当前目录 19.快表20. 作业调度 21. 原语22. 中断屏蔽23. 地址映射 24. 文件目录 25. 死锁避免 26. 作业控制块 27. CPU状态 28. 虚存29. 磁盘调度30. 进程调度31. 监界区(互斥区 ) 32. 交换技术1．中断：中断是现代计算机系统中基本设施之一,它起着通讯联络作用,协调系统对各种外部事件的响应和处理。

中断是实现多道程序的必要条件。

2．进程控制块（Process Control Block）：PCB是系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。

系统利用PCB来控制和管理进程，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。

进程与PCB是一一对应的。

3．虚时钟：虚时钟是分配给每个进程记录CPU时间的。

虚时钟存放于PCB中，属于现场一部分，进程运行时，将虚时钟放入内存开避的专门单元，离开CPU放入 PCB中。

4．段式存储管理:①用户程序的划分:按程序自身的逻辑关系划分为若干个程序段，每个程序段都有一个段名，且有一个段号。

段号从0开始，每一段也从0开始编址，段内地址是连续的。

②内存空间的划分:内存空间被动态的划分为若干个长度不相同的区域，这些区域被称为物理段，每个物理段由起始地址和长度确定。

③内存分配:以段为单位分配内存，每一个程序段在内存中占据连续空间（内存随机分割，需要多少分配多少），但各段之间可以不连续存放。

④管理:每一个程序设一个段表，它记录了段号，段的首（地）址和长度之间的关系。

字号：大中小第1章操作系统概述1.1 计算机系统计算机硬件是指组成计算机系统的设备或机器，是“看得见，摸得着”的物理部件，它是组成计算机系统的基础。

组成，计算机硬件一般包括中央处理器（CPU）、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备，其中CPU与内存储器合称为主机，外存储器、输入设备和输出设备合称为外部设备。

计算机软件是指组成计算机系统的程序、数据和文档。

程序是指令的有序集合；数据是信息在计算机中的表示，是计算机处理的对象；文档是各种说明文本，是软件操作的辅助性资源。

组成：系统软件：是支持和管理计算机硬件的软件，是服务于硬件的，它创立的是一个平台。

系统软件包括操作系统、数据库管理系统、计算机编译语言和各种系统服务性程序。

应用软件：应用软件是完成用户某项要求的软件，是服务于特定用户的，它满足某一个应用领域。

应用软件包括计算机源程序和应用软件包。

1.2 操作系统的目标、作用与模型操作系统是计算机硬件上加载的第一层软件，是对计算机硬件功能的首次扩充。

其他软件只有在操作系统的支持下，才能对计算机硬件工作。

操作系统是一种重要的系统软件。

计算机硬件加上I/O管理软件称为虚拟机，虚拟机再加上文件管理软件称为较强的虚拟机，较强的虚拟机再加上窗口软件称为极强的虚拟机。

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.操作系统的目标1．方便性：操作系统最终是要为用户服务的。

给计算机配置操作系统后必须使计算机系统方便使用。

2．有效性: 操作系统要合理地组织计算机的工作流程，改善系统资源的利用率，提高系统的吞吐量从而使有限的资源完成更多的任务。

3．可扩充性: 操作系统也是为应用服务的，随着应用环境的变化，操作系统自身的功能也必须不断增加和完善。

4．开放性 :操作系统主要功能是管理计算机硬件的，必须适应和能够管理不同的硬件。

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用户可通过三种方式使用计算机：命令方式、系统调用方式、图形窗口方式。

操作系统原理复习资料操作系统是计算机系统中的核心组成部分，它负责管理和控制计算机硬件和软件资源，以提供良好的用户体验和高效的计算机运行环境。

了解操作系统的原理是计算机科学与技术专业学生的基本要求之一。

本文将为读者提供一份操作系统原理的复习资料，帮助读者系统地、全面地掌握操作系统的知识。

一、操作系统概述1.1 操作系统定义操作系统是一种系统软件，它管理计算机硬件和软件资源，为用户和应用程序提供接口和服务。

1.2 操作系统功能（1）处理器管理：负责处理器的分配和调度，保证每个任务得到适当的处理时间。

（2）内存管理：管理计算机的内存资源，包括内存的分配、回收和保护。

（3）文件系统管理：负责文件的存储、组织和访问，提供对文件的读写服务。

（4）设备管理：管理计算机系统中的各种设备，如硬盘、鼠标、打印机等。

（5）用户接口：为用户提供与计算机系统交互的界面，包括命令行界面和图形界面。

（6）错误检测和恢复：监测系统的错误，并采取相应的措施进行错误恢复。

1.3 操作系统分类（1）批处理操作系统：按照用户提交的作业批量执行，无需用户干预。

（2）分时操作系统：多个用户通过终端共享计算机系统，实现快速响应。

（3）实时操作系统：保证任务在规定时间内完成，适用于对时间要求较高的应用。

（4）网络操作系统：用于管理和控制网络中的计算机系统和资源。

（5）分布式操作系统：将多个计算机组成的网络作为一个整体进行管理和控制。

二、进程管理2.1 进程概念进程是计算机中正在运行的程序的实例，是操作系统资源分配和调度的基本单位。

2.2 进程状态（1）等待态（阻塞态）：进程在等待某些条件满足，无法继续执行。

（2）就绪态：进程已满足运行条件，但等待处理器分配执行时间。

（3）运行态：进程正在执行指令。

（4）终止态：进程执行完成或异常终止。

2.3 进程调度进程调度是操作系统决定将处理器分配给哪个进程的过程，主要有三种调度算法：先来先服务调度、短作业优先调度和时间片轮转调度。

《操作系统原理》复习资料一、单选题（每小题 1 分，共 20 分）1. 人与裸机间的接口是( B )A、应用软件B、操作系统C、支撑软件D、都不是2.在分时系统中，当时间片一定时，（ A ），响应越快。

A、用户越少B、用户越多C、内存越大D、内存越小3．下列说法哪一个是错误的？（ D）A、操作系统是一种软件B、计算机是一个资源的集合体，包括软件资源和硬件资源C、计算机硬件是操作工作的实体，操作系统的运行离不开硬件的支持D、操作是独立于计算机系统的，它不属于计算机系统4．操作系统的基本特征是共享性和（ B ）。

A、动态性B、并发性C、交互性D、制约性5．UNIX操作系统是一种（ B ）。

A、批处理操作系统B、分时操作系统C、实时操作系统D、分布式操作系统6．批处理操作系统的主要缺点是（ C ）。

A、CPU使用率低B、无并行性C、无交互性D、都不是7．进程存在的唯一标志是（ C ）。

A、程序B、数据C、PCBD、中断8．CPU执行完一条指令后，由中断装置检查有无中断事件发生，若有，则暂停现行进程的运行，让中断服务程序占用CPU，这一过程称为（ B）。

A、中断处理B、中断响应C、现场保护D、都不是9．CPU分配给进程的时间片用完而强迫进程让出CPU，此时进程的状态为（A ）。

A、就绪状态B、执行状态C、阻塞状态D、都不是10．操作系统资源分配的基本单位是（D ）。

A、程序B、指令C、作业D、进程11．进程调度算法的准则说法错误的是（ B ）。

A、交互式用户的请求应及时响应B、能适当增加进程在就绪队列中的等待时间C、尽可能提高系统吞吐量D、尽量提高CPU的利用率12．下列不是进程的特征（ C）。

A、异步性B、并发性C、并行性D、动态性13．单处理器系统中，处于运行状态的进程（ C ）。

A、可以有多个B、不能被打断C、只有一个D、不能请求系统调用14．采用优先级调度算法时，对那些具有相同优先级的进程按（ A ）次序分配处理器。

1、缓冲技术中的缓冲池在（）中。

（2.0）A、主存B、外存C、 ROMD、寄存器正确答案： A2、在回收内存时可能出现下述情况：释放区与插入点前一分区F1相邻接，此时应（）（2.0）A、为回收区建立一分区表项，填上分区的大小和始址B、以F1分区的表项作为新表项且不做任何改变C、以F1分区的表项为新表项，但修改新表项的大小D、以F2分区的表项作为新表项，同时修改新表项的大小和始址E、以F1分区的表项为新表项，但修改新表项的大小且还要删除F2所对应的表项正确答案： C3、（）是排他性访问临界资源。

（2.0）A、同步B、通信C、调度D、互斥正确答案： D4、OS用来控制和管理一个文件的文件属性信息被称作该文件的( )（2.0）A、 PCBB、 FATC、关键字D、 FCB正确答案： D5、多道批处理系统硬件支持是20世纪60年代初发展起来的（）。

（2.0）A、 RISC技术B、通道和中断机构C、集成电路D、高速内存正确答案： B6、在分时系统中，当用户数目为100时，为保证响应时间不超过2s，此时的时间片最大应为（）。

（2.0）A、 10msB、 20msC、 50msD、 100msE、 200ms正确答案： B7、根据局部性理论，Denning 提出了()。

（2.0）A、 chache结构的思想；B、先进先出(FIFO)页面置换算法；C、工作集理论；D、最近最久未用(LRU)页面置换算法。

正确答案： C8、推动微机OS发展的主要动力是（）。

（2.0）A、提高系统资源利用率B、方便用户C、计算机硬件的不断更新换代正确答案： C9、通过硬件和软件的功能扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为（）。

（2.0）A、存储设备B、系统设备C、用户设备D、虚拟设备正确答案： D10、如果利用20行、30列的位示图来标志空闲盘块的状态，假定行号、列号和盘块号均从1开始编号，则在进行盘块分配时，当第二次找到值为“0”的位处于第11行、第18列，则相应的盘块号为( )。

《操作系统原理》考试大纲1、操作系统概论（1）理解操作系统的定义及目标；_1（2）掌握操作系统的特征；_61、操作系统的定义P1操作系统是控制和管理计算机系统硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程以及方便用户使用计算机系统的程序的集合2、操作系统的作用P21•操作系统是用户与计算机硬件系统之间的接口 /用户接口2..操作系统是计算机系统资源的管理者/合理管理3、操作系统扩充了机器功能/性能4操作系统合理组织工作流程3、操作系统的功能P3处理机管理，内存管理，设备管理，文件管理，用户接口和命令接口4、多道批处理操作系统P10指内存中可同时存在多任务”且可实现处理器与I/O设备的并发执行，进一步提高系统资源利用率。

5、多道指的什么?批处理指的什么? P10多道是指在内存中装入多道作业，使它们6、操作系统的特征P171）并发2）共享3）虚拟4）异步性7、并发性与并行性的区别P17并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，并行是指两个或多个事件在同一时刻发生。

并行性具有并发的含义”但并发事件不一定具有并行性。

2、处理机管理（1）理解进程与程序的区别。

_3（2）了解CPU的工作状态；_4（3）掌握进程状态的转换？_5（4）掌握进程的主要控制功能进程的创建、进程的撤销、进程的阻塞少唤醒、进程的挂起■激活（5）进程高级通信的三大类型_12（6）掌握线程提出的意义_13具有直接前驱关系的进程必须是111页序执行的。

1、进程的定义P261 ）进程是程序在处理机上的一次执行过程。

2 ）进程是可以和另啲计算机并行执行的计算。

3）进程可定义为一个数据结构及能在其上进行操作的_个程序。

4）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。

5 ）进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

国内定义进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次可以并发执行的运行活动。

2、进程组成的三要素，PCB的作用以及其主要包括的内容P26三要素：程序，数据和进程控制块。

计算机操作系统期末复习题申明：本题库内容仅供参考注:1-简单２-一般ﻩ3-较难ﻩ4-难第一部分操作系统基本概念一、选择题(选择最确切的一个答案,将其代码填入括号中)1、操作系统是一个( )。

　A、　应用软件ﻩB、系统软件C、通用软件ﻩD、工具软件答案-1：B2、ﻩ计算机系统的组成包括（　）。

A、程序和数据ﻩﻩﻩB、处理器和内存Ｃ、计算机硬件和计算机软件ﻩﻩD、处理器、存储器和外围设备答案-1：Ｃ3、下面有关计算机软件的描述正确的是（）。

Ａ、它是系统赖以工作的实体ﻩB、它是指计算机的程序及文档C、位于计算机系统的最外层ﻩﻩＤ、分为系统软件和支撑软件两大类答案－2：B4、财务软件是一个（ )。

Ａ、系统软件ﻩB、接口软件C、应用软件D、用户软件答案－2：C5、世界上第一个操作系统是( ）。

Ａ、分时系统B、单道批处理系统C、多道批处理系统Ｄ、实时系统答案－1:B6、批处理操作系统提升了计算机的工作效率，但( )。

A、系统资源利用率不高ﻩB、在作业执行时用户不能直接干预Ｃ、系统吞吐量小ﻩﻩD、不具备并行性答案-３:Ｂ7、引入多道程序的目标是（　)。

Ａ、为了充足利用主存储器ﻩＢ、增强系统的交互能力C、提升实时响应速度ﻩD、充足利用CPU，减少CPＵ的等候时间答案-3：D8、在多道程序设计的计算机系统中，ＣPＵ（ )。

Ａ、只能被一个程序占用ﻩﻩB、能够被多个程序同时占用C、能够被多个程序交替占用ﻩﻩD、以上都不对答案-２:C9、多道程序设计是指（　）。

A、有多个程序同时进入CＰU运行ﻩＢ、有多个程序同时进入主存并行运行Ｃ、程序段执行不是次序的ﻩﻩD、同一个程序能够对应多个不一样的进程答案-3:Ｂ10、从总体上说，采取多道程序设计技术能够( )单位时间的算题量，但对每一个算题，从算题开始到所有完成所需的时间比单道执行所需的时间也许要（）。

A、增加　减少B、增加延长C、减少　延长ﻩD、减少减少答案－4:B11、允许多个用户以交互使用计算机的操作系统是( ）。