操作系统复习-计算机学院

操作系统复习操作系统是计算机系统中最核心的软件之一，它负责管理计算机的硬件资源和软件资源，为用户和应用程序提供一个方便、高效、安全的工作环境。

对于学习计算机相关专业的同学来说，操作系统是一门非常重要的课程，需要认真复习和掌握。

操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和作业管理等。

进程管理是操作系统的核心功能之一，它负责进程的创建、调度、同步和通信等。

进程是程序的一次执行过程，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。

在复习进程管理时，我们需要掌握进程的状态转换、进程调度算法、进程同步机制等内容。

例如，常见的进程调度算法有先来先服务算法、短作业优先算法、时间片轮转算法等，我们需要理解这些算法的原理和特点，并能够根据具体的情况选择合适的调度算法。

内存管理是操作系统的另一个重要功能，它负责管理计算机的内存资源，为进程分配内存空间，并保证内存的安全和高效使用。

在复习内存管理时，我们需要掌握内存分配算法、内存回收算法、虚拟内存技术等内容。

虚拟内存技术是现代操作系统中广泛使用的一种技术，它通过将一部分硬盘空间作为内存的扩展，从而解决了内存不足的问题。

但是，虚拟内存技术也带来了一些性能开销，例如页面置换开销等，我们需要了解如何优化虚拟内存的性能。

文件管理是操作系统中用于管理文件和目录的功能模块。

文件是存储在外部存储设备上的一组相关数据的集合，而目录则是用于组织和管理文件的一种数据结构。

在复习文件管理时，我们需要了解文件的逻辑结构和物理结构、文件的访问控制、文件系统的实现等内容。

常见的文件系统有 FAT 文件系统、NTFS 文件系统、EXT 文件系统等，它们在功能和性能上都有所不同，我们需要了解它们的特点和适用场景。

设备管理是操作系统中用于管理外部设备的功能模块。

外部设备包括输入设备（如键盘、鼠标）、输出设备（如显示器、打印机）、存储设备（如硬盘、U盘）等。

在复习设备管理时，我们需要了解设备的分类、设备驱动程序的工作原理、设备的分配和回收等内容。

计算机操作系统设计复习一、操作系统的基本概念和功能操作系统是计算机系统中的核心软件之一，它承担着管理和协调计算机硬件、软件资源的重要任务。

在计算机操作系统设计复习中，我们将重点回顾操作系统的基本概念和功能。

1.1 操作系统的定义操作系统是指控制和管理计算机硬件和软件资源，提供运行环境和用户接口的系统软件。

1.2 操作系统的主要功能1）处理器管理：控制处理器的分配和调度，确保各个进程能够得到合理的执行机会。

2）内存管理：管理计算机内存资源的分配和回收，实现内存的分区、分页和分段等技术。

3）文件管理：负责文件的存储、组织以及对文件的访问操作，提供文件的共享和保护机制。

4）设备管理：管理计算机系统中的各种输入输出设备，提供统一的设备访问接口。

5）用户接口：为用户提供友好的操作界面，让用户能够方便地使用计算机系统。

二、进程管理进程是操作系统中最基本的执行单元，进程管理是操作系统中的核心内容之一。

在计算机操作系统设计复习中，我们将重点讨论进程的管理和调度。

2.1 进程的定义进程是计算机系统中的一个程序执行过程，是计算机系统进行资源分配和调度的基本单位。

2.2 进程的状态转换进程可以处于运行态、就绪态、阻塞态等不同状态，并且在不同状态之间进行转换。

2.3 进程调度进程调度是操作系统中的一个重要任务，其目的是按照一定的策略和算法，合理地安排进程的执行顺序。

三、内存管理内存管理是操作系统中的另一个重要内容，它涉及到内存的分配和回收、内存的保护等问题。

3.1 内存分区内存分区是指将计算机内存划分成若干个不同大小的分区，每个分区用于存放不同的程序和数据。

3.2 内存分页内存分页是一种通过将程序和数据分为固定大小的页来管理内存的方法，使得程序和数据可以离散地存储在内存中。

3.3 内存分段内存分段是一种将程序和数据划分为若干个逻辑段的管理方式，每个段具有独立的地址空间。

四、文件管理文件管理是操作系统中的重要内容之一，它负责对文件进行组织、存储和访问控制。

计算机操作系统复习知识点汇总第一章绪论1、操作系统的定义、目标、作用1OS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..2OS的主要目标是：方便性;有效性;可扩充性和开放性.3OS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输入输出方式联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：内存分配;内存保护;地址映像和内存扩充等c. 设备管理功能：缓冲管理;设备分配和设备处理;以及虚拟设备等d. 文件管理功能：对文件存储空间的管理;目录管理;文件的读写管理以及文档的共享和保护7、操作系统与用户之间的接口a. 用户接口：是给用户使用的接口;用户可通过该接口取得操作系统的服务b. 程序接口：是给程序员在编程时使用的接口;是用户程序取得操作系统服务的惟一途径..第二章进程管理1、进程的定义、特征;进程实体的组成1进程是进程实体的运行过程;是系统进行资源分配的一个独立单位..2进程具有结构特征、动态性、并发性、独立性和异步性..3进程实体由程序段、相关的数据段和PCB三部分构成..2、进程的三种基本状态及其转换运行中的进程可能具有就绪状态、执行状态、阻塞状态三个基本状态..3、引起进程进入挂起状态的原因如下：a. 终端用户的请求b. 父进程请求c. 负荷调节的需要d. 操作系统的需要具有挂起状态的进程转换图— P394、创建进程的主要步骤a. 为一个新进程创建PCB;并填写必要的管理信息..b. 把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中..5、进程控制块PCB的作用1系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构;存放了用于描述该进程情况和控制进程运行所需的全部信息..2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3进程与PCB是一一对应的为什么说PCB是进程存在的唯一标志在进程的整个生命周期中;系统总是通过其PCB对进程进行控制;系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的;所以说;PCB是进程存在的唯一标志..6、进程控制块的组织方式链接方式、索引方式7、原语的定义、组成、作用原语是由若干条指令组成的;用于完成一定功能的一个过程;与一般过程的区别在于：它们是“原子操作”;是一个不可分割的基本单位;在执行过程中不允许中断..原子操作在管态下执行;常驻内存..原语的作用是为了实现进程的通信和控制;系统对进程的控制如不使用原语;就会造成其状态的不稳定性;从而达不到进程控制的目的..8、引起创建进程的事件用户登录、作业调度、提供服务、应用请求9、引起进程终止的事件正常结束、异常结束、外界干预10、引起进程阻塞和唤醒的事件请求系统服务、启动某些操作、新数据尚未到达、无新工作可做11、临界资源和临界区1临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源..属于临界资源的硬件有打印机、磁带机等;软件有消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等..诸进程间应采取互斥方式;实现对这种资源的共享..2每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区Critical Section;不论是硬件临界资源;还是软件临界资源;多个进程必须互斥地对它进行访问..12、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13、进程通信的类型进程间通信机制包括：共享内存系统、消息传递系统以及管道通信系统..14、线程的定义、属性在多线程OS中;通常一个进程中包含多个线程;每个线程都是作为利用CPU的基本单位;是花费最小开销的实体..线程具有下述属性：1轻型实体—线程中的实体基本上不拥有系统资源;只是有一点必不可少的、能保证其独立运行的资源..2独立调度和分派的基本单位3可并发执行..4共享进程资源..15、进程和线程的比较a. 调度性..在传统的操作系统中;拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程;在引入线程的OS中;则把线程作为调度和分派的基本单位;而把进程作为资源拥有的基本单位；b. 并发性..在引入线程的OS中;不仅进程之间可以并发执行;而且在一个进程中的多个线程之间;亦可并发执行;因而使OS具有更好的并发性；c. 拥有资源..无论是传统的操作系统;还是引入了线程的操作系统;进程始终是拥有资源的一个基本单位;而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外;本身基本不拥有系统资源;但它可以访问其隶属进程的资源；d. 系统开销..由于创建或撤销进程时;系统都要为之分配和回收资源;如内存空间等;进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程;因此;操作系统在创建、撤销和切换进程时所付出的开销将显着地大于线程..16.进程与程序的区别①程序是静态的;进程是动态的;②进程更能真实地描述并发;而程序不能;③进程具有创建其他进程的功能;而程序没有④进程只是一次执行过程;有生命周期；而程序可作为软件资源长期保存;是相对长久的;进程是系统分配调度的独立单位;能与其他进程并发执行;17.进程互斥与同步的基本概念i.进程互斥：由于各进程要求共享资源;而有些资源需要互斥使用;因此各进程间竞争使用这些资源;进程的这种关系为进程的互斥..ii.进程同步：在并发执行过程中;合作完成同一个任务的多个进程;在执行速度或某些时序点上必须相互协调的合作;这种制约性关系叫作进程同步..18、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19.常用的几种信号量机制整型信号量、记录型信息量、AND型信息量、信号量集..第三章处理机调度1、高级调度与低级调度的区别高级调度又称为作业调度或长程调度;调度对象是作业;作业调度往往发生于一个批作业运行完毕;退出系统;而需要重新调入一个批作业进入内存时;故作业调度的周期长；低级调度又称为进程调度和短程调度;调度物件为进程或内核级线程;进程调度的运行频率最高;是最基本的一种调度;多道批处理、分时、实时三类OS中必须配置这种调度..引入中级调度的主要目的：是为了提高系统资源的利用率和系统吞吐量2、低级调度的功能保存处理机的现场信息、按某种算法选取进程、把处理器分配给进程3、进程调度方式1非抢占方式—实现简单、系统开销小、适用于大多数的批处理系统环境2抢占方式——原则：优先权原则、短作业进程优先原则、时间片原则4、同时具有三级调度的调度队列模型当在OS中引入中级调度后;人们可把进程的就绪状态分为内存就绪和外存就绪;类似的阻塞状态也可以同样划分..5、调度算法▲1、先来先服务FCFS2、短作业进程优先SJFSPF3、高优先权优先4、高响应比优先调度算法HRN..5、时间片轮转法1 要求：掌握算法思想..并能对前4种算法根据算法思想计算周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间;周转时间= 完成时间–到达时间=等待时间+服务时间2 掌握先来先服务、短作业进程优先、高响应优先调度算法三种算法性能评价：a.先来先服务算法即适合于作业调度也适用于进程调度;且算法较为简单;比较适合长作业或长进程不适合短作业或进程..b.短作业进程优先算法;能有效降低作业的平均等待时间;提高系统吞吐量..但该算法与用户做出的估计运行时间有很大的关系;对长作业进程不利;有利于短作业进程..c.高响应比优先调度算法;即照顾了短作业又考虑了长作业到达的先后次序;它不会使长作业长期得不到服务..6 高响应比优先调度算法优先权＝等待时间＋要求服务时间＼要求服务时间响应比＝等待时间＋要求服务时间/要求服务时间＝响应时间/要求服务时间7、最低松弛度优先调度算法即LLF算法该算法是根据任务紧急或松弛的程度;来确定任务的优先级..8、何谓死锁产生死锁的原因和必要条件是什么a.死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局;若无外力作用;这些进程都将永远不能再向前推进；b.产生死锁的原因有二;一是竞争资源;二是进程推进顺序非法；c.必要条件是: 互斥条件;请求和保持条件;不剥夺条件和环路等待条件..互斥条件：一个资源一次只能被一个进程使用..请求和保持条件：保留已经得到的资源;还要求其它的资源..不剥夺条件：资源只能被占有者释放;不能被其它进程强行抢占..环路等待条件：系统中的进程形成了环形的资源请求链..９、处理死锁的基本方法１预防死锁—破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件２避免死锁—破坏产生死锁的四个必要条件３检测死锁—通过系统设置的检测机构;及时检测出死锁的发生４解除死锁—撤销或挂起一些进程10、预防死锁的方法a.摒弃"请求和保持"条件b.摒弃"不剥夺"条件c.摒弃"环路等待"条件11、银行家算法▲要求掌握能够根据安全性检测算法;通过查找安全序列来判断某个时刻系统是否处于安全状态..能利用银行家算法来计算：当某进程提出资源请求时;系统是否分配..12、死锁检测掌握死锁定理的概念：当且仅当一组进程某个状态S的资源分配图是不可完全简化的;则说明S状态为死锁状态..知道在进行死锁的检测常用的工具是资源分配图;并通过对资源分配图的化简判断一组进程是否处于安全状态无环..第四章存储管理１、存储器按存储量、速度怎么划分至少应具有三级：最高层为CPU寄存器、中间为主存、最底层为辅存;较高档点的根据具体功能还可细分为：寄存器；高速缓存、主存储器、磁盘缓存；固定硬盘、可移动存储介质等6层..主存储器简称内存或主存：容量一般为数十MB到数GB;其访问速度远低于CPU执行指令的速度..为此引入寄存器和高速缓存;寄存器访问速度最快;价格昂贵;容量不大；高速缓存容量大于或远大于寄存器;从几十KB到几十MB;访问速度快于主存储器..２、程序的装入方式绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式３、程序的链接方式分类静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接４、对换的定义、分类、实现对换是把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据调到外存上;以便腾出足够的内存空间;再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序和数据调入内存..以整个进程为单位;称为“整体对换”或“进程对换”；以“页”或“段”为单位;分别称为“页面对换”和“分段对换”;又称为“部分对换”为了实现进程对换;系统必须能实现三方面的功能：对换空间的管理、进程的换出;以及进程的换入..６、基本分页存储管理方式重点考查1、分页的基本原理分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片;称为页面或页;将这些页面装入到内存一些不连续的内存块中..若将一个进程的所有页面一次全部装入到内存叫基本分页；若按进程的运行情况分多次部分装入到内存叫请求式分页..由于进程的最后一页经常装不满一块而形成不可利用的碎片;称为页内碎片系统为每个进程建立一张页面映像表;简称页表..页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射..2、分页系统的地址变换机构▲掌握：能根据给定的逻辑地址和页表内容转换出物理地址注意在进行地址变换前要注意判断页号是否越界;并能掌握地址变换机构图..7 、基本分段存储管理方式1、分段存储管理方式的引入原因引入分段存储管理方式;主要是为了满足用户和程序员的一些需要：方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接2、分段系统的基本原理在分段存储管理方式中;作业的地址空间被划分为若干个二维段;每个段定义了一组逻辑信息;逻辑地址由段号和段内地址组成..每个段在表中占有一个表项;其中记录了该段在内存中的起始地址又称为“基址”..段表是用于实现从逻辑段到物理内存区的映射..将一个作业的这些段装入到内存一些不连续的区域中在分段中一个作业获得的地址空间是不连续的;但是每个段获得的空间是连续的..当将一个作业的所有段一次全部装入到内存的是基本分段；若按作业的运行情况分多次部分装入到内存的是请求式分段..在分段中也会出现碎片..8、分段系统的地址变换机构▲掌握：能根据给定的逻辑地址和段表内容转换出物理地址注意在进行地址变换前要注意判断段号和段地位移量是否越界..9、分段和分页的主要区别a. 分页和分段都采用离散分配的方式;且都要通过地址映射机构来实现地址变换;这是它们的共同点；b. 对于它们的不同点有三;第一;从功能上看;页是信息的物理单位;分页是为实现离散分配方式;以消减内存的外零头;提高内存的利用率;即满足系统管理的需要;而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位;它含有一组其意义相对完整的信息;目的是为了能更好地满足用户的需要；c. 页的大小固定且由系统确定;而段长度不固定;决定于用户所编写的程序；d. 分页的作业地址空间是一维的;而分段的作业地址空间是二维的.10、虚拟存储器的特征及其内部关联a. 虚拟存储器具有多次性;对换性和虚拟性三大主要特征；b. 其中所表现出来的最重要的特征是虚拟性;它是以多次性和对换性为基础的;而多次性和对换性又必须建立在离散分配的基础上..11、页面置换算法▲1、先进先出FIFO2、最佳置换算法OPT3、最近最久未使用LRU置换算法4、Clock置换算法5、最少使用LFU置换算法1要求：掌握算法思想、名称缩写..并能对前3种算法根据算法思想计算缺页中断次数和缺页中断率;参考书P150页和作业题..2掌握先进先出FIFO、最佳置换算法OPT、最近最久未使用LRU置换算法的性能评价–先进先出：实现简单；性能最差;与进程实际的运行不相适应;且有可能会出现Belady现象即在未给进程或作业分配它所要求的全部页面时;有时会出现分配给作业的内存块数增多;缺页次数反而会增多的奇怪现象–最佳置换算法OPT：理论上;性能最佳；实际上;无法实现；通常只用在研究其它算法时;做参考评价..最近最久未使用LRU置换算法：性能较好；实现复杂;需要硬件支持..１2、分段保护采取以下措施保证信息安全：越界检查、存取控制检查、环保护机构第五章设备管理１、Ｉ／Ｏ设备按使用特性、传输速率、信息变换、共享属性如何分类按设备的使用特性分类：存储设备又称外存、后备存储器、辅助存储器；输入输出设备又可具体划分：输入设备键盘、鼠标、扫描仪、视频摄像、各类传感器、输出设备打印机、绘图仪、显示器、数字视频显示设备、音响输出设备、交互式设备按传输速率分类：低速设备键盘、鼠标、语音的输入输出设备；中速设备行式打印机、激光打印机；高速设备磁带机、磁盘机、光盘机..按信息交换的单位分类：块设备磁盘；字符设备交互式终端、打印机按设备的共享属性分类：独占设备；共享设备磁盘；虚拟设备２、设备控制器的组成设备控制器由以下三部分组成：1设备控制器与处理机的接口;该接口用于实现CPU 与设备控制器之间的通信;提供有三类信号线：数据线、地址线和控制线..2设备控制器与设备的接口;可以有一个或多个接口;且每个接口连接一台设备..每个接口都存在数据、控制和状态三种类型的信号..3I/O逻辑;用于实现对设备的控制..其通过一组控制线与处理机交互;处理机利用该逻辑向控制器发送I/O命令;I/O逻辑对收到的命令进行译码..３、I/O通道设备如何引入虽然在ＣＰＵ和I/O设备之间增加了设备控制器后;已能大大减少CPU对I/O的干预;但当主机配置的外设很多时;CPU的负担仍然很重;为此;在CPU和设备控制器之间又增设了通道..I/O通道是一种特殊的处理机;它具有执行I/O指令的能力;并通过执行通道I/O程序来控制I/O操作..通道与普通处理机的区别：1没有自己的内存;且与主机共享主机内存2执行的指令单一;主要执行与I/O有关的指令..通道分为：字节多路通道主要连接低速字符设备；数组选择通道主要连接高速块设备；数组多路通道主要连接中高速块设备４、有哪几种I/O控制方式各适用于何种场合1I/O控制方式：程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、DMA I/O控制方式、I/O通道控制方式..2程序I/O方式适用于早期的计算机系统中;并且是无中断的计算机系统；中断驱动I/O控制方式是普遍用于现代的计算机系统中；DMA I/O控制方式适用于I/O设备为块设备时在和主机进行数据交换的一种I/O 控制方式；当I/O设备和主机进行数据交换是一组数据块时通常采用I/O通道控制方式;但此时要求系统必须配置相应的通道及通道控制器..５、ＤＭＡ控制器的组成1DMA控制器由三部分组成：主机与ＤＭＡ控制器的接口、DMA控制器与块设备的接口、I/O控制逻辑..2DMA方式与中断控制方式的区别：相同点是都是以块为单位进行传输..区别是：1CPU处理中断的时间：●中断控制方式：是在数据缓冲寄存器满之后要求CPU进行中断处理●DMA方式：是在所要求转送的数据块全部传送结束时要求CPU进行中断处理..这就大大减少了CPU进行中断处理的次数..2数据传送的完成者：●中断控制方式：是在中断处理时由CPU控制完成的;●DMA方式：是DMA控制器完成的..６、为了实现主机与控制器之间成块数据的直接交换;需设置ＤＭＡ控制器中四类寄存器DR：数据寄存器;暂存从设备到内存或从内存到设备的数据MAR：内存地址寄存器DC：数据计数器;存放本次CPU要读或写的字节数CR：命令＼状态寄存器;接收从CPU发来的I/O命令;或相关控制信息;或设备状态７、缓冲的引入原因操作系统引入缓冲机制的主要原因可归结为以下几点：1缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾；2减少对CPU的中断频率;放宽对中断响应时间的限制；3提高CPU与I/O 设备之间的并行性..8、缓冲池的组成、工作方式三个队列：空缓冲队列、输入队列、输出队列四种工作缓冲区：1用于收容输入数据的工作缓冲区；2用于提取输入数据的工作缓冲区；3用于收容输出数据的工作缓冲区；2用于提取输出数据的工作缓冲区；9、SPOLLing系统的定义、组成、特点SPOOLing系统是对脱机I/O工作的模拟;其必须有高速随机外存通常采用磁盘的支持..SPOOLing系统主要有以下四个部分：1输入井和输出井;为磁盘上开辟的两大存储空间;分别模拟脱机输入/出时的磁盘;并用于收容I/O设备输入的数据和用户程序的输出数据；2输入缓冲区和输出缓冲区;在内存中开辟;分别用于暂存由输入设备和输出井送来的数据；3输入进程SPi和输出进程SPo;分别模拟脱机输入/出时的外围控制机;用于控制I/O过程；4I/O请求队列;由系统为各个I/O请求进程建立的I/O请求表构成的队列..SPOLLing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..10、磁盘的类型和访问时间组成磁盘分为两类：固定头磁盘一般为大容量磁盘和移动头磁盘一般为中小型容量磁盘..磁盘访问时间=寻道时间+旋转延迟时间+数据传输时间11、磁盘磁盘调度算法▲1、先来先服务FCFS2、最短寻道时间优先SSTF3、扫描Scan算法又称为“电梯调度算法“4、循环扫描CScan算法1要求：掌握算法思想、名称缩写..并能根据算法思想计算碰头的寻道轨迹;寻道距离和寻道时间;参考书P194页和作业题..2掌握算法性能评价●先来先服务FCFS：公平、简单；平均寻道时间可能较长;●最短寻道时间优先SSTF：平均寻道时间比FCFS算法短;但可能会出现“饥饿现象”和“磁臂粘着”现象..●扫描Scan算法：消除了“饥饿”现象;但可能会出现“磁臂粘着”现象..●循环扫描CScan算法：改进了对于边缘区磁道访问的不公平;但可能会出现“磁臂粘着”现象..5.N-Step-Scan和FSCAN算法：可避免出现“磁臂粘着”现象..第六章文件管理１、文件的定义、属性文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关信息的集合;可分为有结构文件和无结构文件..文件的属性包括：文件类型、文件长度、文件的物理位置、文件的建立时间。

复习1、第一章OS引论2、第二章进程管理3、第三章处理机调度与死锁4、第四章存储器管理5、第五章设备管理6、第六章文件管理7、第七章操作系统接口（注：其余章节自己复习）教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.掌握操作系统的概念2.掌握进程管理、存储管理、作业管理、OS接口的概念与应用。

3.熟悉设备管理、文件管理的概念与应用。

教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：本次重点复习操作系统课程中，各章节的重要概念。

一、第一章操作系统的概念1、OS的基本概念：操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

OS的目的：有效性，（提高系统资源利用率和系统吞吐量）、方便性、可扩充性、开放性OS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2、OS的功能：P18:存储器管理功能，主要包括：内存分配、地址映射、内存保护和内存扩充。

●处理机管理功能，其功能包括：作业和进程调度，进程控制和进程通信。

●设备管理功能，主要包括：缓冲区管理、设备分配、设备驱动和设备无关性。

●文件管理功能，其功能包括：文件存储空间的管理、文件操作的一般管理、目录管理、文件的读写管理和存取控制。

●用户接口(P18)，现代操作系统，通常向用户提供命令、程序和图形等三种类型的界面。

3、OS的特征：P144、OS中的相关概念：包括多道程序技术、进程、线程、作业等。

5、OS的分类：P12分时与实时系统的主要区别。

二、第二章进程管理本章内容为掌握的重点，分成两部分：进程控制与同步、进程通信。

1、程序的执行方式：顺序与并发，以及它们的区别顺序程序活动有三个主要特点：(1) 程序所规定的动作在机器上严格地按顺序执行。

..............顺序性(2)只有程序本身的动作才能改变程序的运行环境。

................封闭性、(3)程序的执行结果与程序运行的速度无关。

计算机操作系统章节复习题及答案收集于网络，如有侵权请联系管理员删除（B ）。

A.初始化程序B.原语C.子程序D.控制模块19、进程间的基本关系为（B ）。

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除A.物理设备名B.逻辑设备名C.虚拟设备名D.设备牌号7、采用假脱机技术的目的是[A。

假脱机技术是将输入输出控制工作大部分交由相应的通道来承担，利用磁盘作为后援存储器，实现了外设同时联机操作，使得[C]成为[D|，减少了对频繁使用外设的压力。

供选择的答案：[1] : A、提高外设和主机的利用率B、提高内存和主机效率C、减轻用户编程负担D、提高程序的运行速度[2] [3] : A、块设备B、字符设备C、独占设备D、虚拟设备二、填空题1、操作系统的设备管理应具备的主要功能是监视设备状态_，进行设备分配_，—完成I/O 操作和缓冲管理与地址转换。

2、从资源分配的角度看，可以把设备分为独占设备、共享设备和虚拟设备_。

打印机属于_独占,_设备，而磁盘属于共享设备。

3、虚拟设备是通过SPOOLing _技术把__独占___设备变成能为若干用户—共享—的设备。

4、缓冲区的设置可分为_单缓冲_、__双缓冲__和_多缓冲__。

5、常用的设备分配算法是先来先服务__和_优先级高的优先服务6、_设备驱动程序_是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输。

7、在UNIX系统中，键盘、终端、打印机等以_字符__为单位组织和处理信息的设备称为_字符设备;而磁盘、磁带等以_块为单位组织和处理信息的设备称为块设备。

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操作系统在计算机中的位置计算机硬件与其他系统软件之间操作系统的目标和作用目标:有效性方便性可扩充性开放性作用：作为计算机硬件与用户之间的接口作为计算机系统的资源管理者（硬件资源，信息资源）实现了对计算机资源的抽象不同种类操作系统（单道批处理，多道批处理、实时系统、分时系统）的优缺点手工阶段1. 特点：无任何软件∙有人工干预∙用户独占全机∙ CPU等待人工操作2. 问题：人—机矛盾CPU—I/O速度不匹配的矛盾脱机输入输出方式优点：（1）减少了CPU的空闲时间（2）提高了I/O速度单道批处理特征：自动性顺序性单道性优点缺点多道批处理优点：提高cpu利用率可提高内存和I/O设备的利用率系吞吐量大（增加系统吞吐量）资源利用率高缺点：平均周转时间长无交互能力特征：多道姓无序性调度性分时系统特点：多路性（多用户）独立性(独占全机)及时性（较短时间）交互性（人机对话）实时系统特点：实时控制实时信息处理系统多道与单道程序的运行情况多道：从蓝色的实线来看CPU是持续性运作单道从蓝色的实线来看CPU是断续性运作并发与并行的区别并发：两个或多个事件在同一时间间隔内发生并行：两个或多个事件在同一时刻发生多道程序环境下，并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行并发，微观上交替执行并发指的是进程的并发联机与脱机的区别操作系统的四大特性：并发、虚拟、共享与异步并发虚拟：一个物理实体映射为若干个对应的逻辑实体（分时或分空间）。

虚拟是操作系统管理系统资源的重要手段，可提高资源利用率。

时分复用技术 空分复用技术共享：多个进程共享有限的计算机系统资源，资源在一个时间段内交替被多个进程所用。

互斥共享方式（如打印机），同时访问方式，（如可重入代码，磁盘文件）异步：（时走时停）异步性也称不确定性多道程序设计环境下，程序按异步方式运行如果没有很好的同步机制，可能会导致程序执行结果不确定，不可再现操作系统的主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口。

操作系统期末复习知识点操作系统是计算机系统中最为关键的软件之一，它管理着计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供了一个稳定、高效的运行环境。

在期末复习时，掌握以下重要知识点将有助于我们更好地理解和应对考试。

一、操作系统的概念和功能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。

其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管理。

处理机管理负责合理地分配和调度 CPU 资源，以提高系统的性能和效率。

这包括进程的创建、调度、同步和通信等方面。

存储器管理的任务是对内存进行合理的分配和回收，确保各个进程能够安全、高效地使用内存空间。

设备管理则是对计算机系统中的输入输出设备进行有效的管理，包括设备的分配、驱动程序的加载和设备的控制等。

文件管理负责管理计算机系统中的文件和目录，提供文件的存储、检索、共享和保护等功能。

用户接口管理为用户提供了与操作系统交互的方式，包括命令行接口和图形用户接口。

二、进程管理进程是操作系统中最基本的概念之一，它是程序的一次执行过程。

进程具有动态性、并发性、独立性和异步性等特征。

进程的状态包括就绪、运行和阻塞三种。

进程的调度算法有先来先服务、短作业优先、时间片轮转、优先级调度等。

进程同步是指多个进程在执行过程中相互协调和合作，以确保数据的一致性和正确性。

常见的进程同步机制有信号量、管程、消息传递等。

进程通信是指进程之间交换信息的方式，包括共享内存、消息队列、管道和套接字等。

三、存储管理存储管理的主要任务是合理地分配和管理内存资源。

连续分配方式包括单一连续分配、固定分区分配和动态分区分配。

其中，动态分区分配算法有首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法等。

分页存储管理将内存空间划分为固定大小的页，将进程的逻辑地址空间也划分为相同大小的页，通过页表实现逻辑地址到物理地址的映射。

分段存储管理则是按照程序的逻辑结构将其划分为不同的段，每个段有自己的起始地址和长度。

操作系统期末复习重点操作系统是计算机科学与技术专业的重要课程，也是计算机组成原理和计算机网络课程的基础。

操作系统作为计算机硬件和应用程序之间的桥梁，为用户提供了一个友好的界面和系统资源的管理。

下面是操作系统期末复习的重点：1.操作系统的基本概念和功能-操作系统的定义和作用-操作系统的基本功能：进程管理、文件系统管理、内存管理、设备管理、用户接口等-操作系统的分类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统等2.进程管理-进程的概念和特征：资源占有、独立性、动态性-进程的状态和状态转换：就绪态、运行态、阻塞态、创建态、销毁态-进程调度算法：先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转等-进程同步与互斥：临界区、互斥量、信号量、管程3.内存管理-内存的分段和分页：内存分段机制、内存分页机制、段页式存储管理- 页面置换算法：最佳置换算法（OPT）、先进先出算法（FIFO）、最近最久未使用算法（LRU）、时钟置换算法（Clock）等-分区分配与回收：固定分区分配、动态分区分配、伙伴系统等-虚拟内存和页面置换：虚拟内存的概念、页面置换的必要性、页面置换算法的选择4.文件系统管理-文件系统的组织和管理：文件的逻辑结构、物理结构、目录结构、文件操作等-文件的存储空间管理：文件的分配方式、文件的空间管理、文件的共享和保护等-文件系统的实现：文件目录的结构、文件的存储方式、文件访问的优化等5.设备管理-设备的分类和特点：I/O设备的分类、输入设备和输出设备的特点-设备的分配和控制：设备分配的策略、设备控制的方式、设备独立性等-磁盘存储管理：磁盘的物理结构、磁盘调度算法、磁盘缓存管理等-文件的输入输出：用户I/O和内核I/O、缓冲区和缓冲管理、I/O性能评价等6.用户接口和命令解析-用户接口的分类和特点：命令行界面、图形用户界面、自然语言界面等-命令解析和处理：命令解析的过程、命令解析的方法、命令执行器等- Shell编程：Shell脚本语言、Shell变量、循环和分支、I/O重定向等以上是操作系统期末复习的重点内容，希望对你的复习有所帮助。

考研计算机操作系统的重点复习总结操作系统是计算机科学与技术专业中的一门重要课程，也是考研计算机科学与技术专业的必考科目之一。

考研计算机操作系统的重点复习总结是考生备考过程中必不可少的一环。

本文将从操作系统概述、进程管理、内存管理、文件系统等几个方面对考研计算机操作系统的重点进行总结和复习。

一、操作系统概述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系统的硬件资源，为用户程序提供良好的环境和接口。

在考研中，操作系统概述是必备知识，考生需要对操作系统的定义、功能和特点有一个清晰的理解。

操作系统的定义：操作系统是位于应用程序和硬件之间的软件系统，它通过管理和调度计算机的硬件资源，为用户程序提供良好的运行环境。

操作系统的功能主要包括：处理器管理、内存管理、设备管理和文件管理等。

操作系统的特点：并发性、共享性、虚拟性和异步性是操作系统的重要特点。

二、进程管理进程是计算机中正在运行的程序的实例，它是操作系统进行资源管理和调度的基本单位。

进程管理是操作系统中的核心内容之一，重点复习时需要掌握进程的定义、状态转换、进程调度算法、进程同步、进程通信等关键概念和知识点。

进程的定义：进程是计算机中正在运行的程序的实例，它具有独立的地址空间和执行状态。

进程的状态转换：进程可以处于就绪、运行和阻塞等不同的状态，并在不同状态间进行转换。

进程调度算法：进程调度算法决定了进程的选择和切换方式，常见的调度算法包括先来先服务、短作业优先、高优先级优先等。

进程同步：多个进程之间的协作和同步是操作系统中的重要内容，常见的同步机制包括互斥、信号量和临界区等。

进程通信：进程通信是指多个进程之间进行信息交换和共享资源，常见的通信方式有管道、消息队列和共享内存等。

三、内存管理内存管理是操作系统中另一个重要的内容，其主要任务是为进程提供内存空间、进行内存的分配和回收，并进行内存的保护和共享管理。

在复习时需要重点掌握内存的逻辑地址和物理地址的转换、内存的分段和分页机制、虚拟内存管理等关键概念和原理。