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第一章操作系统引论
1. 1 操作系统的目标（了解、知道）
a、有效性：提高系统资源的利用率，提高系统的吞吐量。
b、方便性：方便使用计算机系统，避免用户使用机器语言编写程序的繁琐工作。
c、可扩充性：超大规模集成电路（VLSI ）技术、计算机技术以及计算机网络发展的
需求，以便于增加新的功能和模块，并能修改老的功能和模块。
d、开放性：遵循世界标准规范，如开放系统互联（OSI ）国际标准。
1.2 操作系统的作用（知道）
A、它作为用户和计算机硬件之间的接口；
a、命令方式；
b、系统调用方式；
c、图形窗口方式
B、它作为计算机系统资源的管理者：
a.处理器管理（分配和控制处理机）b、存储器管理（负责内存的分配与回收）
c、I/O设备管理（I/O设备的分配与操纵）
d、信息管理（信息的存取、共享和保护）。
C、它实现了对计算机资源的抽象：
铺设在硬件上的多层软件系统，增强了系统的功能，隐藏了硬件操作的具体细节，从而方便用户使用。
1.3 推动操作系统发展的主要动力（知道）
A、不断提高计算机资源的利用率：最初的动力——计算机系统的昂贵。
B、方便用户使用：改善用户上机、调试的条件，如图形用户界面的出现。
C、器件的不断更新换代：微电子技术的发展，推动OS的功能和性能迅速增强和提高。
D、计算机体系结构的不断发展：计算机：单处理机系统多处理机系统计算机网络。
操作系统：单处理机OS 多处理机OS 网络OS
人工操作方式；脱机输入/输出方式。脱机的优点：减少CPU的空闲时间；提高了I/O速度。
单道批处理系统主要特征：（知道）
(a) 自动性：作业自动逐个依次运行，无需人工干预
(b) 顺序性：先调入内存的作业先完成
(c) 单道性：内存始终仅有一道程序运行
多道批处理系统的好处：（知道）
1、提高CPU的利用率；
2、提高内存和I/O设备利用率；
3、增加系统吞吐量。
多道批处理系统（知道）优点：资源利用率高，系统吞吐量大
缺点：平均周转时间长（排队、调度），无交互能力
多道批处理系统应解决的问题：（知道）
1、处理机的管理问题（分配和回收）；
2、内存的的管理问题（分配和保护）；
3、I/O设备的管理问题（共享）；
4、文件管理问题（程序和数据的组织）；
5、作业的管理问题（组织和管理）。
分时系统：（掌握）
定义：在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过终端，以交互的方式使用计算机，共享主机资源。
分时系统特征：（知道）
a) 多路性：宏观上多个用户同时工作，微观上每个用户轮流运行一个时间片。
(b) 独立性：每个用户各占一个终端，彼此独立操作。
(c) 及时性：用户请求能在很短时间内获得相应。
(d) 交互性：用户可通过终端与系统进行人机对话。
实时系统：（掌握）
定义：计算机能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对原事件的处理，并且控制所有实时设备和实时任务协调一致的工作。
实时系统特征：（1）响应时间要快；（2）系统可靠性要高；（3）具有连续的人-机对话能力；（4）具有保护过载能力；（5）系统整体性要强。
实时系统和分时系统的比较：（掌握）
1.4 操作系统的基本特征：（知道）
1、并发性（并行合并发：并发同间隔事件发生，并行同时刻进行；引入进程、线程）；
2、共享性（互斥共享性和同时访问性）；
3、虚拟性（时分复用技术，空分复用技术）；
4、异步性。
1.5 操作系统的主要功能（重点）
1.处理机管理：对CPU进行分配，并对其运行控制和管理
A、进程控制：为作业创建进程，撤销已结束的进程，控制进程在运行过程中的状态转换；
B、进程同步：为多个进程的运行进行协调，包括进程互斥和进程同步两种协调方式；
C、进程通信：实现相互合作的进程之间的信息交换；
D、调度：包括作业调度和进程调度。
2.存储器管理：为多道程序分配内存，方便用户使用存储器，提高存储器利用率以及能从
逻辑上扩充内存。
A、内存分配：为每道程序静态或者动态地分配内存；
B、内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行，互不干扰；
C、地址映射：将应用程序地址空间中的逻辑地址映射为内存空间中的物理地址；
D、内存扩充：借助虚拟存储技术，从逻辑上扩充内存。
3.设备管理功能：完成I/O请求，分配I/O设备，提高CPU和I/O设备的利用率，提高I/O
速度，方便用户使用I/O设备。
A、缓冲管理：管理好各类缓冲区，提高系统吞吐量；
B、设备分配：根据I/O请求，分配所需要的设备；
C、设备处理：实现CPU与设备控制器之间的通信；
D、虚拟设备：将一个物理设备变换（改造）为多个对应的逻辑设备，使每个用户感觉
自己独占该设备
4、文件管理：对用户文件和系统文件进行管理，方便用户使用，并保证文件的安全性。
A、文件存储空间的管理：为文件分配必要的外存空间，提高外存利用率，并提高文件系统的
存取速度；
B、目录管理：为每个文件建立目录项，并对众多的目录项加以有效的组织，实现方便的按名
存取；
C、文件读/写管理和保护：进程之间的信息交换；
D、文件读/写管理：从外存中读取数据，或将数据写入外存；
E、文件保护：防止未经核准的用户存取文件，防止冒名顶替存取文件，防止以不正确的方式
存取文件。
5. 用户接口：方便用户使用操作系统，以命令、系统调用或者图形方式为用户提供接口。
A、命令接口：包括联机用户接口和脱机用户接口（即批处理用户接口）；
B、程序接口：由一组具有特定功能的系统调用组成；
C、图形接口：图形化的操作界面。
第二章进程管理
1.、程序的顺序执行（掌握）
特征： a. 顺序性 b. 封闭性 c. 可再现性
前趋图（P35-P36）作业。
2、并发执行的特征：（掌握）
(1) 间断性；(2) 失去封闭性；(3) 不可再现性。
3. 进程的定义：（掌握）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。
特征：
1、结构特征：进程实体由程序段、相关的数据段和进程控制块（PCB）构成。
2、动态性：进程的最基本特征，进程由创建而产生，因调度而执行，由撤消而消亡。
3、并发性：进程的重要特征，多个进程实体共同存在于内存中，在一段时间内可以同时运行。
4、独立性：进程是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。
5、异步性：进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进，即进程按异步方式运行。
进程的三种基本状态：就绪、执行和阻塞。
进程的状态转换：
进程的状态转换：
状态转换原理要掌握（P38---P40）
进程控制块的组织：1、线性表方式 2、链接方式 3、索引方式。
进程控制实现方式：原语（1）原语由若干指令组成，完成特定功能；（2）原语是不可分割的基本 单位，执行过程中不允许被打断；（3）原语存于内核中，并常驻内存；
进程的创建和终止，阻塞和唤醒（掌握）
进程创建的步骤：
（1）申请空白PCB ：申请唯一的数字标识符，并从PCB 集合中索取空白PCB ；
（2）为新进程分配资源：为新进程的程序和数据以及用户栈分配内存空间，操作系统必须知道新活动
唤醒
挂
起 唤醒 挂起 I/O 完成 时间片
进程调度 I/O 请求 静止 I/O 完成 挂起 就绪 就绪 挂起 阻塞 撤消 结束 死锁 阻塞 执行
进程所需内存的大小；
（3）初始化进程控制块：初始化标识信息，初始化处理机状态信息，初始化处理机控制信息；（4）将新进程插入就绪队列：如果就绪队列接纳新进程，则将新进程插入到就绪队列中；
进程创建的终止：1、正常结束。2、异常结束。3、外界干预。
进程的终止过程：
1、根据标识符，从PCB集合中检索出进程PCB，读取该进程的状态；
2、若进程处于执行状态，则终止，并置调度标志为真；
3、若进程有子进程，则终止其所有子进程；
4、将进程拥有的全部资源归还其父进程或者系统；
5、将进程PCB从队列中移除；
引起进程阻塞和唤醒的事件：（1）请求系统服务；（2）启动某种操作；（3）新数据尚未到达；
（4）无新工作可做
进程的阻塞过程：a. 调用Block原语，b. 停止执行，c. 将PCB状态从执行改为阻塞
d. 将PCB插入阻塞队列
进程的唤醒过程：a. 调用wakeup原语，b. 从阻塞队列移出进程，c. 将PCB状态从阻塞改为就绪
d. 将PCB插入就绪队列
进程的挂起过程：1、调用suspend原语，2、检查被挂起进程的状态3、将活动状态改为静止状态进程的激活过程：1、调用active原语；2、检查进程状态；3、将静止状态改为活动状态。
进程同步的基本定义：（掌握）
对多个相关进程在执行次序上进行协调，以使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。
临界资源：（掌握）一段时间内只允许一个进程访问的资源，如打印机、扫描仪等。
临界区：（掌握）每个进程中访问临界资源的那段代码。
同步机制，生产着消费者关系编程（精通）；（P48--P61，作业）。
整型信号量：描述资源数目的整型量S，它的值只能由原子操作wait(S)和signal(S)来访问，这两个操作又分别称为P操作和V操作，OS用它来管理资源和进程。
记录型信号量：整型信号量机制存在“忙等”，记录型信号量采取“让权等待”策略，它比整型信号量增加一个进程链表指针，用于链接等待的进程。
管程的定义：由代表共享资源的数据结构，以及由对该共享数据结构实施操作的一组过程所组成的资源管理程序，它可被请求和释放资源的进程所调用
进程通信（知道）
1、进程通信的类型：(1) 共享存储器系统（基于共享数据结构，基于共享存储区）；
（2）消息传递系统；（3）管道通信（管道定义：用来连接一个读进程和一
个写进程以实现它们之间通信的一个共享文件，又名Pipe文件）。
2、消息传递通信的实现方式；
（1）直接通信方式；（2）、间接通信方式（私用信箱；公用信箱；共享信箱）。
3、进程同步方式：a、发送进程阻塞，接收进程阻塞；b、发送进程不阻塞，接收进程阻塞；
c、发送进程和接收进程均不阻塞；
4、线程：定义
线程又称为轻型进程（Lightweight Process) ,是处理机调度的单位。a. 轻型实体：基本上不拥有资源; b. 独立调度和分派的基本单位：独立运行，切换快且开销小;c. 可并发执行：进程内以及进程间的线程均可并发执行;d. 共享进程资源：线程拥有与进程相同的地址空间；
5、线程和进程的比较（精通）
6、多线程OS中的进程：
1、作为系统资源分配的基本单位；
2、可包括多个线程；
3、进程不再作为一个可执行的实体
第三章处理机调度与死锁
1、处理机调度的层次：（知道）
1.1高级调度：主要功能：根据某种算法，把外存中把处于后备队列中的那些作业调入内存，当作
业完成时做善后处理。
A、作业的基本概念（作业，作业步，作业流）；
B、作业控制块
C、作业调度：是根据作业控制块中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以
及按照一定的算法，从外存后备队列中选取某些作业调入内存，为它们创建进程、分配必
要的资源，然后将进程插入就绪队列，准备执行。
1.2 中级调度：提高内存利用率和系统吞吐量，使那些暂时不能运行的进程不再占用内存，把它们
调至外存（存储管理中的对换功能）。
1.3.低级调度：（1）保存处理机的现场信息；（2）按照某种算法选择进程（如优先数算法，轮转
算法）（3）把处理器分配给进程。
进程调度的三个基本机制：（1）排队器；（2）分派器（分派程序）；（3）上下文切换机制：
进程调度方式：1、非抢占方式；2、抢占方式。
面向用户的准则：（知道）
（1）周转时间短（批处理系统）；（2）响应时间快（分时系统）；
（3）截止时间的保证（实时系统）（4）优先权准则。
面向系统的准则：（知道）
（1）系统吞吐量高（2）处理机利用率好（3）各类资源的平衡利用
调度的各种算法和时间片（精通）P91--P96
2、实现实时调度的基本条件：（知道）
A、提供必要的信息（就绪时间；开始截止时间和完成截止时间；处理时间；资源要求；优先级)。
B、系统处理能力强;3、采用抢占式调度机制；4、具有快速切换机制
3、实时调度算法分类：（了解）
A、非抢占式调度算法（非抢占式轮转调度算法；非抢占式优先级调度算法。）
B、抢占式调度算法（基于时钟中断的抢占式优先权调度算法，立即抢占的优先权调度算法）
4、产生死锁的原因（掌握）
（1）、竞争资源：多个进程共享资源，资源数目不足所引起进程对资源的竞争；
a、可剥夺资源和非剥夺性资源;
b、竞争非剥夺性资源；
c、竞争临时性资源
（2）进程推进顺序非法：请求和释放资源顺序不当。
a、进程推进顺序合法
b、进程推进顺序非法
4.1产生死锁的必要条件（精通）：
（1）互斥条件，一段时间内某资源只能由一个进程占用；
（2）请求和保持条件，部分分配资源；
（3）不剥夺条件，进程已获得资源不能被剥夺，直至使用完毕；
（4）环路等待条件，发生死锁时必然存在进程-资源的环形链。
4.2 . 处理死锁的基本方法（精通）：
（1）预防死锁：通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个，预防死锁的发生；
（a）摒弃“请求和保持”条件，要么全部分配，要么一个也不分配；
（b）摒弃“不剥夺”条件，资源在进程运行过程中可被暂时释放；
（c）摒弃“环路等待”条件
（2）避免死锁：在资源的动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁；
（3）检测死锁：通过系统所设置的检测机制，及时地检测出死锁的发生，并精确地确定与死锁有关的进程和资源；
（4）解除死锁：与死锁检测配合，通过撤销和挂起一些进程，以便回收一些资源，再将这些资源分配给处于阻塞状态的进程，使之就绪，以继续运行。
银行家算法（精通）作业P109--P113.
第四章存储器管理
1. 程序的装入方式：（知道）
A、绝对装入方式：知道程序所驻留内存的具体位置，编译程序将产生绝对地址的目标代码。
B、可重定位装入方式：编译程序不可能预知所编译的目标模块应放在内存何处，所以目标模块的
起始地址通常从0开始，而程序中的其它地址则相对于起始地址计算而成。C、动态运行时装入方式：装入程序把装入模块装入内存，并不立即把相对地址转换为绝对地址，
而是把地址转换推迟到程序真正运行时再执行。
2. 程序的链接：（知道）
A、静态链接方式：(1)对相对地址进行修改；（2）变换外部调用符号。
B、装入时动态链接方式：用户源程序编译后所得的目标模块，在装入内存时边装入边链接，这种
方式（1）便于修改和更新（2）便于实现对目标模块的共享。
C、运行时动态链接方式：许多情况下，应用程序每次要运行的模块可能不相同，如果把所有模块
都装入非常低效，所以要在运行过程中动态装入所需模块。
动态分区分配算法（精通）作业P123--P124
3、可重定位分区分配：（掌握）
采用的方法：将内存中的所有作业进行移动，使它们全部相邻接，这样，即可把原来分散的多个小分区拼接成一个大分区，这时就可以把作业装入该区。
定义：通过移动内存中作业的位置，把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区的方法，称为“拼接”或“紧凑”。
对换的定义：是指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出到外存上，以便腾出足够的内存空间，再把具备运行条件的进程或进程所需的程序和数据调入内存。
4、页面和页表：
定义：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。
若给定一个逻辑地址空间中的地址为A，页面的大小为L，则页号P和页内地址d可按下式求得：
基本的地址变换机构（掌握）
5、分段存储管理方式的引入：（知道）
1、方便编程
2、信息共享
3、信息保护
4、动态增长
5、动态链接
分段和分页的主要区别：（掌握）
??
?
??
?
=
L
A
INT
P L
A
d mod
]
[
=
越界中断
页号
b
1
逻辑地址L
页内地址
页号（3）
页表长度
页表首址
+
块号
1
2
3
页表寄存器
>
段页式存储管理方式基本原理：（知道）是分段和分页原理的结合，即先将用户程序分成若干个段，
然后再把每个段分成若干个页，并为每个段赋予一个段名。
虚拟存储器的引入：局部性原理（了解）
程序在执行时将呈现出局部性规律，即在较短的时间内，程序的执行仅局限于某个部分；相应地，它所访问的存储空间也局限于某个区域，他提出几个论点：
（1）除了少部分转移和过程调用指令，程序大多数情况下是顺序执行的；
（2）过程调用会让程序的执行由一部分区域移至另一部分区域；
（3）程序中存在许多循环结构，虽然由少数指令构成，但是要多次执行；
（4）程序中许多对数据结构（如数组）的操作，往往局限于很小的范围内。
局限性表现：1、时间局限性；2、空间局限性。
虚拟存储器的定义：（精通）
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。虚拟存储器的特征：（精通）
（1）多次性：多次性是指一个作业被分成多次调入内存运行，亦即在作业运行时没有必要将其全部装入，只需将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可；以后每当要运行到
尚未调入的那部分程序时，再将它调入。多次性是虚拟存储器最重要的特征，
（2）对换性：对换性是指允许在作业的运行过程中进行换进、换出，亦即，在进程运行期间，允许将那些暂不使用的程序和数据，从内存调至外存的对换区(换出)，待以后需要时再
将它们从外存调至内存(换进)；甚至还允许将暂时不运行的进程调至外存，待它们重
又具备运行条件时再调入内存。换进和换出能有效地提高内存利用率。
（3）虚拟性：虚拟性是指能够从逻辑上扩充内存容量，使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量。这是虚拟存储器所表现出来的最重要的特征，也是实现虚拟存储器的最重要的目标。虚拟存储器的实现方法：（知道）（1）请求分页系统（2）请求分段系统
最小物理块数的确定（知道）最小物理块数是指能保证进程正常运行所需的最小物理块数，当系统为进程分配的物理块数少于此值时，进程将无法运行。
物理块的分配策略：（知道）
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。
内存分配策略和分配算法（知道）P148
6、页面置换算法（精通）作业P150----P152.
第五章进程管理
1. I/O设备分类：（知道）
按设备的使用特性分类：
存储设备：如外存；输入/输出设备：如键盘、鼠标、扫描仪和打印机等等。
按传输速率可以分类：
低速设备：如键盘、鼠标等；中速设备：如打印机；高速设备：如磁带机、磁盘机等。
按信息交换的单位可以分类：块设备：如磁盘；字符设备：如打印机。
按设备的共享属性可以分类：
独占设备：一段时间只允许一个用户访问，如打印机；
共享设备：一段时间内允许多个进程同时访问，如磁盘；
虚拟设备：将一台独占设备变成若干台逻辑设备，如虚拟内存。
设备控制器的基本功能：（知道）
1.接收和识别命令；
2.数据交换；
3.标识和报告设备状态；
4.地址识别；5、数据缓冲；6、差错控制。
设备控制器的组成：（知道）
1、设备控制器与处理机的接口；
2、设备控制器与设备的接口；
3、I/O逻辑。
通道的类型：（知道）
1、字节多路通道；
2、数组选择通道；
3、数组多路通道。
程序I/O方式：（知道）P167-P168 中断驱动I/O方式（掌握分析）
直接存储器访问（DMA）I/O控制方式：（知道）
DMA方式的特点：1、数据传输的基本单位是数据块；2、所传送的数据是从设备直接送入内存的，或者相反；3、仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需CPU干预，整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。
DMA控制器设置如下四类寄存器：（知道）
1、命令/状态寄存器CR；
2、内存地址寄存器MAR；
3、数据寄存器DC；
4、数据计数器CR 缓冲的引入的原因：（知道）
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CPU中
断响应时间的限制；3、提高CPU和I/O设备之间的并行性。
缓冲池的组成：（知道）
1、空缓冲区；
2、装满输入数据的缓冲区；
3、装满输出数据的缓冲区；
三个队列：空缓冲队列，输入队列，输出队列；
缓冲区的工作方式：（知道）
（1）收容输入；（2）提取输入；（3）收容输出；（4）提取输出。
I/O软件的设计目标和原则：（知道）
与具体设备无关；统一命名；对错误的处理；缓冲技术；设备的分配和释放；I/O控制方式
中断处理程序:（掌握）
1、唤醒被阻塞的驱动（程序）进程；
2、保护被中断进程的CPU环境；
3、转入相应的设备处理程序；
4、中断处理；
5、恢复被中断进程的现场
设备驱动程序的处理过程：（知道）
1）将抽象的要求转换为具体要求；2）检查I/O请求的合法性；3）读出和检查设备的状态；
4）传送必要的参数；5）工作方式的设置；6）启动I/O设备。
设备独立性：（知道可能解释）
又称为设备无关性，其含义：应用程序独立于具体使用的物理设备。
好处：1、设备分配时的灵活性；2、易于实现I/O重定向
设备分配时应考虑的因素：（知道）
1、设备的固有属性：三种设备分配策略：独占设备；共享设备；可虚拟设备。
2、设备分配算法：（1）先来先服务；（2）优先级高者优先。
3、设备分配的安全性：（1）安全分配方式；（2）不安全分配方式。
独占设备的分配程序：（知道）
基本的设备分配程序：1、分配设备；2、分配控制器；3、分配通道。
设备分配程序的改进：（1）增加设备的独立性；（2）考虑多通路情况。
SPOOLING系统的组成：（了解）
（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：（了解）
（1）提高了I/O的速度；（2）将独占设备改造成共享设备；（3）实现了虚拟设备功能。
磁盘调度算法（精通）作业P193--P197
提高磁盘I/O速度的其他方法：（知道）
1）提前读；2）延迟写；3）优化物理块的分布；4）虚拟盘
第六章进程管理
1.文件、记录和数据项：（解释）
记录定义：是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的属性。
文件定义：是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合。
文件类型：（知道）
1、根据文件的性质和用途可分为：系统文件；用户文件；库文件。
2、根据文件中的数据形式可分为：源文件；目标文件；可执行文件。
3、根据文件存取控制属性可分为：只执行文件；只读文件；读写文件。
4、根据组织形式和处理方式可分为：普通文件；目录文件；特殊文件。
最基本的文件操作，可分为六种：（知道）
1.创建文件；
2.删除文件；
3.读文件；
4.写文件；
5.截断文件；
6.设置文件读/写位置。
顺序文件的优缺点：
优点：适合对记录的批量存取，存取效率高，能存储在磁带上并有效工作；
缺点：文件查找性能差，系统开销大，增加和删除记录困难。
索引文件（解释）P210 P212 计算
连续分配方式：（解释）
优点：顺序访问容易；顺序访问速度快；
缺点：要求有连续的存储空间；必须事先知道文件的长度
链接方式可分为显示链接和隐式链接两种形式。
索引分配：
1、单级索引分配：每个文件分配一个索引表，包含文件的所有物理块号。
2、两级索引分配：适用于文件太大、索引太多的情况。
3、混合索引分配：将多种索引分配方式相结合而形成，已在UNIX采用。
对文件目录管理的要求：（掌握）
1、实现“按名存取”，用户必须向系统提供所需访问文件的名字，这是目录管理最基本的功能；
2、提高目录检索速度，通过合理地组织目录结构，加快对目录的检索速度，从而提高对文件
的存取速度，这是大、中型文件系统的主要目标；
3、文件共享，允许多个用户共享一个文件节省大量的存储空间，方便用户和提高文件利用率；
4、允许文件重名，允许不同用户对不同文件采用相同的名字，以方便用户。
索引结点：（知道）
1、索引节点的引入：文件目录存放在磁盘上，如果文件比较多，要占用大量的盘块，而且检索很不方便，所以需要把文件名和文件描述信息分开，文件描述信息单独形成一个称为索引节点的数据结构；
2、磁盘索引结点；
3、内存索引结点（P226）
文件目录的优缺点：（知道）
单级优点：简单且能实现目录管理的基本功能-按名存取；
单级缺点：（1）查找速度慢（2）不允许重名（3）不便于实现文件共享
两级优点：提高了检索目录的速度；不同用户目录中可以使用相同的文件名；
不同用户可以使用不同文件名来访问系统中的同一个共享文件。
位示图法：（掌握）P232
磁盘容错技术影响因素：人为因素；系统因素；自然因素：
磁盘容错技术：（知道）
第一级容错技术SFT-I：最基本的磁盘容错技术，主要用于防止因磁盘表面缺陷所造成的数据丢失，包含双份目录、双份文件分配表及写后读校验等措施；
第二级容错技术SFT-II：主要用于防止由磁盘驱动器和磁盘控制器故障所导致的系统不能正常工作现象，包括磁盘镜像和磁盘双工等措施；
基于集群技术的容错功能：利用集群系统提高系统的并行处理能力，还可提高系统的可用性，它包括（1）热备份模式（2）互为备份模式（3）公共磁盘模式三种工作模式。
事务的定义：事务是用于访问和修改各种数据项的一个程序单位，它可以被看做是一系列相关的读和写操作；
事务记录：事务名；据项名；旧值；新值。
利用互斥锁和共享锁实现“顺序性”（知道）P243
盘块号的一致性检查：（了解分析）P245
完整版操作系统复习题简答题总结
1操作系统的基本特征有哪些？ 答：操作系统的基本特征： （1）并发。并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。 （2）共享。共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。 （3）异步性。在多道程序环境下，各个程序的执行过程有“走走停停”的性质。每一道程序既要完成自己的事情，又要与其他程序共享系统中的资源。这样，它什么时候得以执行、在执行过程中是否被其他事情打断（如I/O中断）、向前推进的速度是快还是慢等，都是不可预知的，由程序执行时的现场所决定。另外，同一程序在相同的初始数据下，无论何时运行，都应获得同样的结果。这是操作系统所具有的异步性。 2操作系统的主要功能有哪些？ 答:操作系统的主要功能包括:存储管理,进程和处理机管理,文件管理,设备管理以及用户接口管理。 3、操作系统一般为用户提供了哪三种界面？它们各有什么特点？ 答： 、操作系统主要有哪三种基本类型？它们各有什么特点？4 系统各采系统和Linux5、操作系统主要有哪些类型的体系结构？UNIX 用哪些结构？答：一般说来，操作系统有四种结构：整体结构、层次结构、虚拟机结系统采UNIXLinux-构、客户机服务器结构。系统采用的是整体结构。用的是层次结构。 6、Linux系统有什么特点？
、使用虚拟机有哪些优势和不足？7 、现代计算机系统由什么组成的？8 、在操作系统中，为什么要引入进程的概念？它与程序的9 区别和联系分别是什么？
10、操作系统在计算机系统中处于什么位置？ 、进程的基本状态有哪几种？11 答：进程的基本状态有三种，分别为运行态、就绪态、阻塞态。12、你熟悉哪些操作系统？想一想你在使用计算机过程中，操作系统如何提供服务？ 答：我们最熟悉的一般为Windows操作系统，它是由微软（Microsoft）公司推出的一个功能强大的图形界面操作系统。常用的操作系统还有Linux，UNIX操作系统。 我们在使用计算机时，首先接触的是用户界面，我们可以通过键盘上输入命令，在桌面上点击鼠标完成操作，这时系统就知道执行相应的功能。 13、PCB的作用是什么？它是怎样描述进程的动态性质的？ 答：进程控制块PCB是进程组成中最关键的部分。每个进程有唯一的进程控制块；操作系统根据PCB对进程实施控制和管理，进程的动态、并发等特征是利用PCB 表现出来的；PCB是进程存在的唯一标志。 PCB中有表明进程状态的信息：该进程的状态是运行态、就绪态还是阻塞态，利用状态信息来描述进程的动态性质。 14、PCB表的组织方式主要有哪几种？分别简要说明。 答：PCB表的组织方式主要有：线性方式、链接方式和索引方式。 线性方式是把所有进程的PCB都放在一个表中。 链接方式按照进程的不同状态把它们分别放在不同的队列中。 索引方式是利用索引表记载相应状态进程的PCB地址。 15、进程和线程的区别是什么？ 答：（1）动态性。程序是静态、被动的概念，本身可以作为一种软件资源长期保存；而进程是程序的一次执行过程，是动态、主动的概念，有一定的生命周期，会动态地产生和消亡。 （2）并发性。传统的进程是一个独立运行的单位，能与其他进程并发执行。进程是作为资源申请和调度单位存在的；而通常的程序是不能作为一个独立运行的单位并发执行的。 （3）非对应性。程序和进程无一一对应关系。一个程序可被多个进程共用；一个进程在其活动中又可以顺序地执行若干个程序。 （4）异步性。各个进程在并发执行过程中会产生相互制约关系，造成各自前进速度的不可预测性。而程序本身是静态的，不存在这种异步特征。 16、进程进入临界区的调度原则是什么？ 答：①如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。 ②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己
计算机操作系统知识点总结
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：
计算机操作系统期末复习总结
第一章操作系统引论 1.操作系统定义：操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充。 2.操作系统的基本类型：批处理系统，分时系统，实时系统 3.脱机技术：主机与IO设备脱离的技术 4.多道程序技术：在内存中同时有多个程序并存的技术 5.操作系统的基本特性：并发性，共享性，异步性，虚拟技术 6.操作系统的五大功能：处理机管理功能，存储器管理功能，设备管理功能，文件管理功能，用户交流界面（人机接口） 第二章进程管理 1.进程的概念：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。 2.状态转换图 3.进程控制块PCB，在进程的整个生命周期中，系统总是通过PCB对进程进行控制，因此PCB是进程存在的唯一标志。 4.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。它与一般过程的区别在于：它们是“原子操作”。所谓原子操作，是指一个操作中的所有动作要么全做，要么全不做。 5.进程同步的主要任务是对多个相关进程在执行持续上进行协调，已使并发执行的诸进程之间能有效的共享资源和互相合作，从而使程序执行具有可再现性。 6.临界资源、临界区、信号的概念、同步、互斥问题的解决方法 临界资源：Critical Resouce 诸进程间应采取互斥方式，实现对这种资源的共享，如打印机，磁带机等。
临界区：人们把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区（critical section） 信号： 同步合作直接 互斥竞争间接 7.进程通信的三种类型：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统 8.线程的概念和两种类型： 线程：被称为轻型进程或进程元，通常一个进程拥有若干个线程。 两种类型：用户级线程和内核支持线程 第三章处理机调度与死锁 1.调度三个层次：高级调度，中级调度，低级调度 2.调度算法： FCFS先来先服务 SPF段作业优先调度 RR时间片轮转法 3.死锁的概念，在多个进程在运行过程中因为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，他们都将无法再向前推进。 4.死锁的原因和条件 原因：资源不足（根本原因），进程推进顺序非法 必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件，环路等待条件。 5.死锁解决的三种方案：摒弃“请求和保持”条件、摒弃“不剥夺”条件、摒弃“环路等待”
RTOS实时操作系统(Real Time Operating System)
John Lee
John Lee
操作系统第一章复习总结+习题(带讲解)
第一章操作系统概论 操作系统的定义： 1.资源管理的观点：操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源，合理地组织计算 机的工作流程，以及方便用户的程序集合。 2.用户的观点：操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的第一 次扩充。 操作系统形成： 操作系统的发展过程中，多道批处理系统和实时控制系统的出现，标志着操作系统的 正式形成。 操作系统的特征： 并发性、共享性、虚拟性、不确定性 操作系统的功能 进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、操作系统接口 操作系统接口分类： 程序接口（为程序员提供）、命令接口(为用户提供) 操作系统类型 基本类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统 新型：微机操作系统、多处理机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式 操作系统 多道程序设计技术：为了提高系统吞吐量和资源利用率，允许多个程序同时驻留内存，使处理机在这些程序之间切换，在一段时间内，执行完多个程序的处理技术称为多道 程序设计技术。 批处理操作系统： 用户的作业被成批的输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动地 执行。 单道批处理系统：内存中仅放一道作业、作业的完成顺序与进驻内存的顺序相关 多道批处理系统：内存中存放多道作业、作业的完成顺序与进驻内存的顺序无严格对 应关系。
分时系统：允许多个终端用户同时使用计算机，在这样的紫铜中，用户感觉不到其他用户的存在。特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性 实时系统：系统对特定输入做出的反应速度足以控制发出实时信号的对象。“实时”的含义是指计算机对于外来信息能够及时处理，并且能在被控对象允许的范围内做出快速反应。（要求更好的及时性） 实时系统分类：实时控制系统、实时信息控制系统 UNIX是一个多用户、多任务的分时操作系统 (声明：习题参考答案均属个人意见，仅供参考，参考答案设置字体为白色，看时请自行设置为其他颜色。) 习题： 1. 下列选项中，在用户模式下执行的是（）。 A 命令解释程序 B 缺页处理程序 C 进程调度程序 D 时钟中断处理程序 参考答案：A 2.用户程序调用操作系统的功能必须使用（）。 Ａ调用命令 Ｂ系统调用 Ｃ作业控制 Ｄ控制命令 参考答案：B
计算机操作系统知识点总结重点题型答案
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
操作系统重点知识总结
第一章引论 1、操作系统定义（P1） 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。 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。 2、操作系统的作用（P2） 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、推动操作系统发展的主要动力（P4） 1.不断提高计算机资源的利用率 2.方便用户 3.器件的不断更新迭代 4.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（P8） 特征：多道性、无序性、调度性 优点： 1. 资源利用率高 2. 系统吞吐量大 缺点： 1. 平均周转时间长 2. 无交互能力（单道、多道都是） 5、分时系统和实时系统特征的比较（P12） 1. 多路性（实时系统的多路性主要表现在系统周期性地对多路信息的采集、以及对多个对象或多个执行机制进行控制。分时系统中的多路性则和用户有关，时多时少。） 2. 独立性 3. 及时性:（实时系统对及时
性的要求更严格,实时控制系统以控制对象要求的开始截止时间或完成截止时间来确定。） 4. 交互性:实时系统的交互性仅限于访问某些专用服务程序。 5. 可靠性:实时系统对可靠性的要求更高,否则经济损失及后果无法预料。 6、操作系统的基本特征（P14） （并发、共享、虚拟和异步其中并发特征是操作系统最重要的特征是其他特征的前提） 1.并发性 2. 共享性（互斥共享方式、同时访问方式） 3. 虚拟性（时分复用技术（虚拟处理机技术、虚拟设备技术）、空分复用技术（虚拟磁盘技术、虚拟存储器技术）） 4. 异步性（进程的异步性：进程是以人们不可预知的速度向前推进的） 7、操作系统的主要功能（P18） 1. 处理机管理功能（进程控制（1、进程互斥方式：进程或者线程在对临界资源进行访问时，应采取互斥方式；2、进程同步方式：相互合作去完成共同任务的诸进程货线程）、进程通信、调度（作业调度、进程调度）） 2. 存储器管理功能（内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充） 3. 设备管理功能（缓冲管理、设备分配、设备处理） 4. 文件管理功能（文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护） 5. 用户接口（命令接口（联机用户接口、脱机用户接口）、程序接口、图形接口）
四种实时操作系统特性进行分析和比较
四种实时操作系统特性进行分析和比较 https://www.360docs.net/doc/4a9250670.html,2006年11月18日21:55ChinaByte 本文对四种实时操作系统(RTOS)特性进行分析和比较。它们是:Lynx实时系统公司的LynxOS、QNX软件系统有限公司的QNX以及两种具有代表性的实时Linux——新墨西哥工学院的RT-Linux和堪萨斯大学的KURT-Linux。 近年来，实时操作系统在多媒体通信、在线事务处理、生产过程控制、交通控制等各个领域得到广泛的应用，因而越来越引起人们的重视。 基本特征概述 *QNX是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统。它遵循POSIX.1 (程序接口)和POSIX.2(Shell和工具)、部分遵循POSIX.1b(实时扩展)。它最早开发于1980年，到现在已相当成熟。 *LynxOS是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时 操作系统，它遵循POSIX.1a、POSIX.1b和POSIX.1c标准。它最早开发于1988年。 *RT-Linux是一个嵌入式硬实时操作系统，它部分支持POSIX.1b标准。 *KURT-Linux不是为嵌入式应用设计的，不同于硬(hard)实时/软(soft)实时应用，他们提出“严格(firm)”实时应用的概念，如一些多媒体应用和ATM网络应用，KURT是为这样一些应用设计的“严格的”实时系统。 体系结构异同 实时系统的实现多为微内核体系结构，这使得核心小巧而可靠，易于ROM固化，并可模块化扩展。微内核结构系统中，OS服务模块在独立的地址空间运行，所以，不同模块的内存错误便被隔离开来。但它也有弱点，进程间通信和上下文切换的开销大大增加。相对于大型集成化内核系统来说，它必须靠更多地进行系统调用来完成相同的任务。 *QNX是一个微内核实时操作系统，其核心仅提供4种服务:进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理，其进程在独立的地址空间运行。所有其它OS服务，都实现为协作的用户进程，因此QNX核心非常小巧(QNX4.x大约为12Kb)而且运行速度极快。 *LynxOS目前还不是一个微内核结构的操作系统，但它计划使用所谓的“Galaxy”技术将其从大型集成化内核改造成微内核，这一技术将在LynxOS 3.0中引入。新的28Kb微内核提供以下服务:核心启动和停止、底层内存管理、出错处理、中断处理、多任务、底层同步和互斥支持。
操作系统复习总结
第一章操作系统引论 1. 1 操作系统的目标（了解、知道） a、有效性：提高系统资源的利用率，提高系统的吞吐量。 b、方便性：方便使用计算机系统，避免用户使用机器语言编写程序的繁琐工作。 c、可扩充性：超大规模集成电路（VLSI ）技术、计算机技术以及计算机网络发展的 需求，以便于增加新的功能和模块，并能修改老的功能和模块。 d、开放性：遵循世界标准规范，如开放系统互联（OSI ）国际标准。 1.2 操作系统的作用（知道） A、它作为用户和计算机硬件之间的接口； a、命令方式； b、系统调用方式； c、图形窗口方式 B、它作为计算机系统资源的管理者： a.处理器管理（分配和控制处理机）b、存储器管理（负责内存的分配与回收） c、I/O设备管理（I/O设备的分配与操纵） d、信息管理（信息的存取、共享和保护）。 C、它实现了对计算机资源的抽象： 铺设在硬件上的多层软件系统，增强了系统的功能，隐藏了硬件操作的具体细节，从而方便用户使用。 1.3 推动操作系统发展的主要动力（知道） A、不断提高计算机资源的利用率：最初的动力——计算机系统的昂贵。 B、方便用户使用：改善用户上机、调试的条件，如图形用户界面的出现。 C、器件的不断更新换代：微电子技术的发展，推动OS的功能和性能迅速增强和提高。 D、计算机体系结构的不断发展： 操作系统：单处理机OS OS OS 人工操作方式；脱机输入/输出方式。脱机的优点：减少CPU的空闲时间；提高了I/O速度。 单道批处理系统主要特征：（知道） (a) 自动性：作业自动逐个依次运行，无需人工干预 (b) 顺序性：先调入内存的作业先完成 (c) 单道性：内存始终仅有一道程序运行 多道批处理系统的好处：（知道） 1、提高CPU的利用率； 2、提高内存和I/O设备利用率； 3、增加系统吞吐量。 多道批处理系统（知道）优点：资源利用率高，系统吞吐量大 缺点：平均周转时间长（排队、调度），无交互能力 多道批处理系统应解决的问题：（知道） 1、处理机的管理问题（分配和回收）； 2、内存的的管理问题（分配和保护）； 3、I/O设备的管理问题（共享）； 4、文件管理问题（程序和数据的组织）； 5、作业的管理问题（组织和管理）。 分时系统：（掌握） 定义：在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过终端，以交互的方式使用计算机，共享主机资源。 分时系统特征：（知道） a) 多路性：宏观上多个用户同时工作，微观上每个用户轮流运行一个时间片。 (b) 独立性：每个用户各占一个终端，彼此独立操作。 (c) 及时性：用户请求能在很短时间内获得相应。 (d) 交互性：用户可通过终端与系统进行人机对话。
操作系统重点知识总结
《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
操作系统复习题集及答案(DOC)
操作系统复习题集 三、简答题 1. 分页存储管理存在的局限性是什么? 逻辑地址空间：页是物理单位，共享困难、不便对代码进行分类管理，不能进行动态连接。 2. 多道程序系统为什么能提高CPU的利用率？ 利用了原来CPU空闲等待时间 3. 文件的逻辑结构有哪些？ 一种是无结构的流式文件，是指对文件信息不再划分单位，它是依次的一串字符流构成的文件；一种是有结构的记录式文件,是用户把文件的信息按逻辑上独立的含义划分信息单位，每个单位称为一个逻辑记录（简称记录）。所有记录通常都是描述一个实体集的，有着相同或不同数目的数据项，记录的长度可分为定长和不定长记录两类。 4. 什么是设备独立性？ 应用程序独立于具体使用的物理设备。设备独立性又称为数据无关性。它指的是应用程序在使用设备进行I/O时，使用的是逻辑设备，而系统在实际执行时使用的是物理设备，由操作系统负责逻辑设备与物理设备的映射。 5. 为什么要引入线程，解释一下线程与进程之间的相互关系。
因为虽然进程可以提高CPU的利用率，但是进程之间的切换是非常耗费资源和时间的,为了能更进一步的提高操作系统的并发进,引进了线程.这样,进程是分配资源的基本单位,而线程则是系统调度的基本单位.一个进程部的线程可以共享该进程的所分配到的资源.线程的创建与撤消,线程之间的切换所占用的资源比进程要少很多.总的来说就是为了更进一步提高系统的并发性,提高CPU的利用率.线程是进程的基础，进程包含多个线程，是线程的载体。 6. 死锁的必要条件是什么？ 死锁：当某进程提出资源申请后，使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态，在无外力作用下，永远不能再继续前进。产生死锁的必要条件：互斥条件：某段时间某资源只能由一个进程使用。不剥夺条件：资源在未使用完前，不能被剥夺，由使用进程释放。部分分配（请求和保持）：进程因请求资源而阻塞时，对已分配给它的资源保持不放。环路条件：发生死锁时，有向图必构成一环路。 7. 什么是虚拟存？ 虚拟存是计算机系统存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的存（一个连续完整的地址空间），而实际上，它通常是被分隔成多个物理存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。 8. 假脱机技术是什么？
厦门理工操作系统期末复习总结
第一章 1.软件部分大致分为：系统软件和应用软 件两类，系统软件是用来管理计算机本 身及应用软；应用软件用来完成用户所 要求的时间任务。 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 缺点： 1平均周转时间长2无交互能力 4.分时系统的特性： 1多路性2独立性3及时性4交互性 5.操作系统的特征： 1并发2共享3虚拟4异步性 6.操作系统的功能： 1用户接口2处理机管理3存储管理 4设备管理5文件管理 第二章 1.系统调用概述：系统调用是应用程序请 求操作系统内核完成某功能时的一种过 程调用，但它是一种特殊的过程调用， 与一般过程的调用有如下的方面的明显 差别 1).运行在不同的系统状态。 在一般的过程调用中，调用程 序和被调用程序都运行在相 同的状态：核心态或用户态。 系统调用与一般调用的最大 区别就在于：调用程序（用户 程序）运行在用户态，而被调 用程序运行在核心态。 2)通过软中断进入。第三章 1.程序顺序执行时具有3个基本特征： 1顺序性2封闭性3可再现性 2.程序并发执行时具有3个特征: 1间断性2失去封闭性3不可再现性 3.进程的定义： 1进程是程序的一次执行 2进程是可以和别的计算并发执行的计 算 3进程可定义为一个数据结构以及能在 其上执行的一个程序 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进程是一个程序在数据集上运行的过 程，它是系统进行资源分配和调度的一 个独立单位 国内对进程的定义：进程是程序的 运行过程，是系统进行资源分配和调 度的一个独立单位。 4.进程的特征： 1动态性2并发性3独立性 4异步性5结构特征 5.什么是进程控制块？ 进程控制块（PCB）作为进程实体的一个重要组成部分，包含了进程的所有描 述信息和管理控制信息，是系统对进程 实施管理的唯一依据和系统能够感知到 进程存在的唯一标识。进程控制块与进 程之间存在一一对应关系。 进程控制块的数据结构通常是一个记录，包含的主要内容由以下4部分组成： 1进程描述信息2进程调度信息 3进程上下文4进程控制信息 6.进程的基本状态 1就绪状态2执行状态3阻塞状态 7.进程基本状态的转换
实时操作系统包括硬实时和软实时的区别
一．什么是真正的实时操作系统 做嵌入式系统开发有一段时间了，做过用于手机平台的嵌入式Linux，也接触过用于交换机、媒体网关平台的VxWorks，实际应用后回过头来看理论，才发现自己理解的肤浅，也发现CSDN 上好多同学们都对实时、嵌入式这些概念似懂非懂，毕竟如果不做类似的产品，平时接触的机会很少，即使做嵌入式产品开发，基本也是只管调用Platformteam封装好的API。所以在此总结一下这些概念，加深自己的理解，同时也给新手入门，欢迎大家拍砖，争取写个连载，本文先总结一下实时的概念，什么是真正的实时操作系统？ 1. 首先说一下实时的定义及要求： 参见 Donal Gillies 在 Realtime Computing FAQ 中提出定义：实时系统指系统的计算正确性不仅取决于计算的逻辑正确性，还取决于产生结果的时间。如果未满足系统的时间约束，则认为系统失效。
一个实时操作系统面对变化的负载（从最小到最坏的情况）时必须确定性地保证满足时间要求。请注意，必须要满足确定性，而不是要求速度足够快！例如，如果使用足够强大的CPU，Windows在CPU空闲时可以提供非常短的典型中断响应，但是，当某些后台任务正在运行时，有时候响应会变得非常漫长，以至于某一个简单的读取文件的任务会长时间无响应，甚至直接挂死。这是一个基本的问题：并不是Windows不够快或效率不够高，而是因为它不能提供确定性，所以，Windows不是一个实时操作系统。 根据实际应用，可以选择采用硬实时操作系统或软实时操作系统，硬实时当然比软实时好，但是，如果你的公司正在准备开发一款商用软件，那请你注意了，业界公认比较好的VxWorks(WindRiver开发)，会花光你本来就很少的银子，而软实时的操作系统，如某些实时Linux，一般是开源免费的，我们公司本来的产品就是基于VxWorks的，现在业界都在CostReduction，为了响应号召，正在调研如何把平台换成免费的嵌入式实时Linux。同学们，如何选择，自己考虑吧:-)
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：
操作系统复习题选择和填空 带答案
精品文档 第一章绪论复习题 1、操作系统有多种类型，允许多个用户将若干个作业提交给计算机集中处理的 操作系统，称为__A___。 A．批处理操作系统 B．分时操作系统 C．实时操作系统 D．多处理机操作系统 2、????C?????操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。 A、单用户 B、分布式 C、批处理 D、监督 3、以下4个特征中，????C???不是分时OS的特征。 A、多路性 B、交互性 C、及时响应性 D、批量性 4、操作系统有多种类型，允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称 为______B_。 A．批处理操作系统 B．分时操作系统 C．实时操作系统 D．多处理机操作系统 5、一个完整的计算机系统是由___C _组成的。 A、硬件 B.软件 C. 硬件和软件 D.用户程序 6、操作系统是一种____B__，它负责为用户和用户程序完成所有与硬件相关并与应用无关的工作。 A．应用软件 B．系统软件 C．通用软件 D．软件包 7、把处理机的时间分成很短的时间片（如几百毫秒），并把这些时间片轮流地分配给各联机作业使用的技术称为_________A_。 A. 分时技术 B. 实时技术 C. 批处理技术 D. 多道程序设计技术 8、实时操作系统追求的目标是 C 。 A．高吞吐率 B．充分利用内存 C．快速响应 D．减少系统开销 9、分时操作系统通常采用???????B?????策略为用户服务。 A、可靠性和灵活性 B、时间片轮转 C、时间片加权分配 D、短作业优先 10、操作系统是对?????C??????进行管理的软件。 A、软件 B、硬件 C、计算机资源 D、应用程序 11、现代操作系统的主要目标是___提高资源利用率和___方便用户_ 。 12、操作系统的基本类型主要有___分时系统（或分时操作系统）、实时系统（或实时操作系统）和_批处理系统（或批处理操作系统）。 13、操作系统五个功能是：处理机管理、存储器管理、设备管理、以及文件管理和为用户提供操作接口。 14、操作系统的基本特征是___并发____，__共享___，___虚拟___ 和__异步___。 15、操作系统一般为用户提供了三种界面，它们是______命令界面____,__图形界面___和___系统调用界面__。 第二章进程管理复习题 1、并发性是指若干事件在 B 发生。 A．同一时刻 B．同一时间间隔内 C．不同时刻 D．不同时间间隔内 2、进程和程序的本质区别是 D 。 A．存储在内存和外存 B．顺序和非顺序执行机器指令 C．分时使用和独占使用计算机资源 D．动态和静态特征 3、进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是 D 。 A．被选中占有处理机 B．等待某一事件 C．等待的事件已发生 D．时间片用完
操作系统复习总结
第一章操作系统引论 1.1操作系统的目标（了解、知道） a有效性：提高系统资源的利用率，提高系统的吞吐量。 b、方便性：方便使用计算机系统，避免用户使用机器语言编写程序的繁琐工作。 c、可扩充性：超大规模集成电路（VLSI ）技术、计算机技术以及计算机网络发展的 需求，以便于增加新的功能和模块，并能修改老的功能和模块。 d、开放性：遵循世界标准规范，如开放系统互联（OSI ）国际标准。 1.2操作系统的作用（知道） A、它作为用户和计算机硬件之间的接口； a、命令方式； b、系统调用方式； c、图形窗口方式 B、它作为计算机系统资源的管理者： a.处理器管理（分配和控制处理机）b、存储器管理（负责内存的分配与回收） c、I/O设备管理（I/O设备的分配与操纵） d、信息管理（信息的存取、共享和保护）。 C、它实现了对计算机资源的抽象： 铺设在硬件上的多层软件系统，增强了系统的功能，隐藏了硬件操作的具体细节，从而方便用户使用。 1.3推动操作系统发展的主要动力（知道） A、不断提高计算机资源的利用率：最初的动力一一计算机系统的昂贵。 B、方便用户使用：改善用户上机、调试的条件，如图形用户界面的出现。 C、器件的不断更新换代：微电子技术的发展，推动OS的功能和性能迅速增强和提高。 D、计算机体系结构的不断发展： 操作系统：单处理机OS 多处％机OS 网络OS 人工操作方式；脱机输入/输出方式。脱机的优点：减少CPU的空闲时间；提高了I/O速度。单道批处理系统主要特征:（知道） （a）自动性：作业自动逐个依次运行，无需人工干预 （b）顺序性：先调入内存的作业先完成 （c）单道性：内存始终仅有一道程序运行 多道批处理系统的好处：（知道） 1、提高CPU的利用率； 2、提高内存和I/O设备利用率； 3、增加系统吞吐量。 多道批处理系统（知道）优点：资源利用率高，系统吞吐量大 缺点：平均周转时间长（排队、调度），无交互能力 多道批处理系统应解决的问题：（知道） 1、处理机的管理问题（分配和回收）； 2、内存的的管理问题（分配和保护）； 3、I/O设备的管理问题（共享）； 4、文件管理问题（程序和数据的组织）； 5、作业的管理问题（组织和管理）。 分时系统：（掌握） 定义：在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过终端，以交互的方式使用计算机，共享主机资源。 分时系统特征：（知道） a）多路性：宏观上多个用户同时工作，微观上每个用户轮流运行一个时间片。 （b）独立性：每个用户各占一个终端，彼此独立操作。 （c）及时性：用户请求能在很短时间内获得相应。 （d）交互性：用户可通过终端与系统进行人机对话。
操作系统各章重点总结。
第一章 概述 1.操作系统的定义：是一个大型的程序系统，它负责计算机的全部软硬件资源的分配，调度工作，控制并协调并发活动，实现信息的存取及保护，它提供用户接口，使用户获得更好的工作环境，操作系统使整个计算机实现了高效率及高度自动化。操作系统属于应用软件。 2.操作系统的基本功能 （1）人-机交互界面：用户可直接使用键盘命令或Shell 命令语言，调用操作系统内部功能模块（系统调用） （2）资源管理：文件管理、存储管理、设备管理、处理器管理、作业管理 3.操作系统的分类 （1）单用户操作系统：一个用户独占计算机系统资源，系统所有软硬件资源全为一个用户服务，单独地执行该用户提交的一个任务； 优点：操作系统简单，易被人们掌握； 缺点：系统资源未能充分利用； （2）批处理操作系统：采用批量化处理作业技术的操作系统 a.单道批处理系统 b.多道批处理系统 二者区别： （3）实时操作系统：对随机发生的外部事件能做出及时的响应并对其进行处理 的操作系统 特点：a.较少有人为干预的监督和控制系统； b.软件依赖于应用的性质和实际使用的计算机类型； c.专用系统：许多实时系统是专用系统。 d.实时控制：实时系统用于控制实时过程，要求对外部事件的迅速响应， 具有较强的中断处理机构。 e.高可靠性：实时系统用于控制重要过程，要求高度可靠，具有较高冗余。如双机系统。 f.事件驱动和队列驱动：实时系统的工作方式：接受外部消息，分析消息，调用相应处理程序进行处理。 g.可与通用系统结合成通用实时系统：实时处理前台作业，批处理为后台作业。 应用：监督生产线，流水线生产的连续过程，监督病人的临界功能，监督和控制交通灯系统，监督和控制实验室的实验，监督军用飞机的状态等； （4）分时操作系统：多个用户分享使用同一台计算机，把计算机的系统资源进 单道 多道 内存使用 每次一个作业 每次多个作业（充分利用内存） 作业次序 顺序，先进先出 无确定次序 共同特征 用户与他的作业之间没有交互作用，不能直接控制其作业的运行； 作业成批处理；多道程序执行自动化，充分利用系统资源。
实时操作系统实验
实时操作系统实验报告 专业：10通信工程 学号：20100306110 姓名: 汪洁 指导老师：申屠浩
实验一任务管理实验 实验目的： 1.理解任务管理的基本原理，了解任务的各个基本状态及其变迁过程； 2.掌握μC/OS-II 中任务管理的基本方法（挂起、解挂）； 3.熟练使用μC/OS-II 任务管理的基本系统调用。 实验要求与思路： 为了体现任务的各个基本状态及其变迁过程，本实验设计了T0、T1 和T3 三个任务，它们交替运行，如图所示 说明： 在系统完成初始化后，可以先创建并启动优先级最低的TaskStart，由它创 建其他3 个应用任务T0、T1 和T2，之后整个系统的运行流程如下： 1）优先级最高的T0 开始执行，之后T0 挂起自己； 2）然后系统调度选中T1 开始执行，之后T1 挂起自己； 3）接着系统调度选中T2,之后唤醒T0； 4）如此循环 实验程序: #include "includes.h" #define TASK_STK_SIZE 512 OS_STK TaskStk1[TASK_STK_SIZE]; OS_STK TaskStk2[TASK_STK_SIZE]; OS_STK TaskStk3[TASK_STK_SIZE]; OS_STK TaskStartStk[TASK_STK_SIZE]; void Task1(void *data); void Task2(void *data); void Task3(void *data); /* Function prototypes of tasks*\ void TaskStart(void *data); /* Function prototypes of Startup task */