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、 操作系统的目标

1. 方便性:屏蔽硬件、方便用户使用(用户和系统的接口必须友好)。

2. 有效性:采取各种措施提高计算机系统的性能(合理组织工作流程,提高计算机系统的功能和使用效率).

3. 可扩充性:采用模块化设计结构,便于扩充和修改。

4. 开放性:便于应用程序的移植和互操作,必须具有统一的开放环境。

3、 推动操作系统发展的主要动力

用户要求至上原则; 性能价格比高原则; 适应硬件发展原则; 适应体系结构发展原则

4、 在OS中引入多道程序设计技术的好处

提高CPU的利用率;可提高内存和I/O设备利用率;增加系统吞吐量

5、 多道批处理系统的特征及优缺点

(1) 多道性;(2) 无序性;(3) 调度性;

(1) 优点

资源利用率高;

系统吞吐量大(即单位时间内运行作业的个数,为评价操作系统的重要指标)。

(2) 缺点

平均周转时间(作业进入系统至完成并退出系统所花费的时间)长;

无交互能力。

6、 分时系统与实时系统特征的比较

(1) 多路性

(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。

7、 操作系统的基本特征

并发,共享,虚拟,异步

8、 操作系统的主要功能

处理机管理:用于分配和控制处理机。

存储器管理:负责内存的分配和回收。

I/O设备管理:负责I/O设备的分配和操纵。

文件管理:负责文件的存取、共享和保护。

9、 存储器管理的主要功能

1) 内存分配

为每道程序分配内存空间;提高内存利用率;允许动态申请内存空间。 静态分配方式; 动态分配方式

(2)内存保护

每道程序都只在自己的内存空间内运行,互不干扰。

(3)地址映射

实现逻辑地址到物理地址的转换,确保程序正常运行。

(4)内存扩充

借助于虚拟存储技术,从逻辑上去扩充内存容量。 请求调入功能; 置换功能

10、 OS的用户接口包括什么?

(1) 命令接口: 联机用户接口; 脱机用户接口

(2) 程序接口: 该接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的,是用户程序取得操作系统服务的惟一途径。它是由一组系统调用组成。

(3) 图形接口

第二章 进程管理

1、 程序顺序执行时的特征

2、 程序并发执行的特征

3、 进程及其特征

4、 进程的基本状态及其转换

5、 引入挂起状态的原因

6、 具有挂起状态的进程状态及其转换

7、 进程控制块及其作用

8、 引起创建进程的事件

9、 引起进程阻塞和唤醒的事件

10、 进程之间的两种制约关系

11、 临界资源

12、 临界区

13、 同步机构应遵循的规则

14、 经典同步算法

第三章 处理机调度与死锁

1、 高级调度

2、 低级调度

3、 进程调度的两种方式

4、 抢占的原则

5、 操作系统选择调度方式和调度算法的若干准则

6、 周转时间

7、 针对各种调度算法,计算周转时间、带权周转时间

8、 吞吐量

9、 多级反馈队列调度算法的原理、性能

10、 死锁、产生原因、必要条件

11、

12、

13、

14、 处理死锁的基本方法 预防死锁的方法 安全状态 银行家算法

第四章 存储器管理

1、 用户源程序变为一个可在内存中执行的程序需经过哪些步骤?

2、 程序装入的方式

3、 重定位、静态重定位、动态重定位

4、 内存的连续分配方式有哪些?

5、 对换

6、 基本分页管理原理、地址变换过程

7、 分段系统的基本原理、地址变换过程

8、 分页与分段的主要区别

9、 段页式存储管理的基本原理、地址变换过程

10、 虚拟存储器、特征

11、 页面置换算法计算缺页率、置换率

第五章 设备管理

1、 按设备的共享属性可将设备分为什么?

2、 通道

3、 引入通道的原因

4、 I/O控制方式及发展宗旨

5、 缓冲引入的原因

6、 设备分配时应考虑的因素

7、 设备独立性

8、 SPOOLING、组成、特点

9、 共享打印机原理

10、 设备驱动程序的功能、特点

11、 磁盘访问时间包括什么?

12、 磁盘调度算法:计算平均寻道长度

第六章 文件管理

1、 文件

2、 文件的逻辑结构及分类

3、 文件的物理结构及分类

4、 文件目录

5、 目录管理的要求

6、 文件控制块

7、 索引节点

8、 文件存储空间的管理方法

9、 成组链接法的空闲盘快的组织、分配回收过程

第七章 操作系统接口

1、 系统调用

 

第二篇: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

2、 操作系统的目标

3、 推动操作系统发展的主要动力

4、 在OS中引入多道程序设计技术的好处

5、 多道批处理系统的特征及优缺点

6、 分时系统与实时系统特征的比较

7、 操作系统的基本特征

8、 操作系统的主要功能

9、 存储器管理的主要功能

10、 OS的用户接口包括什么?

第二章 进程管理

1、 程序顺序执行时的特征

2、 程序并发执行的特征

3、 进程及其特征

4、 进程的基本状态及其转换

5、 引入挂起状态的原因

6、 具有挂起状态的进程状态及其转换

7、 进程控制块及其作用

8、 引起创建进程的事件

9、 引起进程阻塞和唤醒的事件

10、 进程之间的两种制约关系

11、 临界资源

12、 临界区

13、 同步机构应遵循的规则

14、 经典同步算法

第三章 处理机调度与死锁

1、 高级调度

2、 低级调度

3、 进程调度的两种方式

4、 抢占的原则

5、 操作系统选择调度方式和调度算法的若干准则

6、 周转时间

7、 针对各种调度算法,计算周转时间、带权周转时间

9、 多级反馈队列调度算法的原理、性能

10、 死锁、产生原因、必要条件

11、 处理死锁的基本方法

12、 预防死锁的方法

13、 安全状态

14、 银行家算法

第四章 存储器管理

1、 用户源程序变为一个可在内存中执行的程序需经过哪些步骤?

2、 程序装入的方式

3、 重定位、静态重定位、动态重定位

4、 内存的连续分配方式有哪些?

5、 对换

6、 基本分页管理原理、地址变换过程

7、 分段系统的基本原理、地址变换过程

8、 分页与分段的主要区别

9、 段页式存储管理的基本原理、地址变换过程

10、 虚拟存储器、特征

11、 页面置换算法计算缺页率、置换率

第五章 设备管理

1、 按设备的共享属性可将设备分为什么?

2、 通道

3、 引入通道的原因

4、 I/O控制方式及发展宗旨

5、 缓冲引入的原因

6、 设备分配时应考虑的因素

7、 设备独立性

8、 SPOOLING、组成、特点

9、 共享打印机原理

10、 设备驱动程序的功能、特点

11、 磁盘访问时间包括什么?

12、 磁盘调度算法:计算平均寻道长度

第六章 文件管理

1、 文件

2、 文件的逻辑结构及分类

3、 文件的物理结构及分类

5、 目录管理的要求

6、 文件控制块

7、 索引节点

8、 文件存储空间的管理方法

9、 成组链接法的空闲盘快的组织、分配回收过程

第七章 操作系统接口

1、 系统调用

 

第三篇:操作系统知识点总结

第一章 操作系统概论

? 什么是操作系统

? 操作系统的功能和主要特征 ? 操作系统的结构 ? 操作系统的分类 ? 多道程序设计的概念 什么是操作系统?

操作系统是人与计算机之间的接口

操作系统是软件与硬件的接口 操作系统可以:屏蔽细节、统一管理硬件、防止违法操作,使计算机的使用更加方便、简单、高效…

? 操作系统是管理硬件的软件… “目录”管理的是什么硬件?

? 操作系统是管理文件和其它软件的软件… 用户发出命令谁来执行?

? 操作系统是解释执行用户命令的控制软件… 操作系统是管理软件和控制软件 操作系统管理什么?控制什么? ? 管理所有硬件资源

冯?诺依曼认为,计算机由五大部件组成:

输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器 OS需要管理CPU(运算器、控制器) 进程管理 OS需要管理memory(内存)内存管理 OS需要管理disk(外存) 文件系统

OS需要管理I/O(输入/输出设备)I/O系统 监控用户对计算机的使用

eg.用户按下ctrl+c时,该用户的当前任务将被kill; 用户写一个文件时,OS需检查是否有权限 操作系统提供接口

向用户和应用软件提供使用接口

eg.用户输入ls时,OS需要将当前目录下的文件列出; 应用程序调用new()时,OS需要分配内存

管理

关键词?

控制 接口

资源 流程

人机

操作系统的定义

操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它是这样一些程序模块的集合——

它们管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源,合理的组织计算机的工作流程,以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便的工作环境,从而在计算机与用户之间起到接口作用。

操作系统的功能和主要特征 操作系统做什么?

? 用户告诉操作系统执行hello程序 用户界面 ? 操作系统找到该程序,检查其类型 用户界面 ? 文件系统找到存储该程序的磁盘块 文件管理、设备管理 ? 操作系统将该程序从磁盘上装入内存,父进程创建一个新的子进程,执行hello程序 存储管理、处理机管理 ? 操作系统检查字符串的位置是否正确

? 操作系统找到字符串被送往的设备 设备管理 ? 你在屏幕上看到hello world

操作系统的功能

处理机管理 存储管理 文件管理 设备管理

用户界面

操作系统的结构

进程管理、内存管理、文件系统、IO系统

这四个部分就能使操作系统运转起来

四个基本部分的组合方式…

“微内核”式操作系统结构

? 压缩内核: 将文件系统、设备驱动等部分从操作系统中移出…怎么调用这些功能? 将文件读写变成服务(C/S),内核提供通信

“虚拟机”式操作系统结构

? 使用硬件最复杂的地方就是多个任务(程序)共同使用,从而互相影响 如果让一个程序独占整个机器,复杂度大幅降低 VM/370采用虚拟机结构 一台虚拟机器

操作系统的结构

整体或模块结构或强内核

分层结构或虚拟机

客户/服务器模型或微内核结构

“操作系统做什么”是动态变化的

? 操作系统的任务会随环境而变化

如实时操作系统—任务响应需满足一定的时限要求 某些场合要求很严格的时限,如导弹控制 某些场合要求不能太久,如键盘响应 某些场合没有时限要求,如屏保

? 操作系统的任务会随时间而变化

Moore定律表明: 设备体积迅速变小、能力迅速增强 出现了嵌入式设备和嵌入式操作系统

各部分的设计和实现也多种多样

硬件在发展、应用在扩展,实现技术也得跟上 早期的计算机非常昂贵…(1948-1970) 计算机使用原则: 尽量让计算机满载 此时操作系统的典型特征: 批处理(Batch system)

各部分设计都以执行作业的数量的最大化为目标:如内存管理应尽量简单

CPU尽量忙才能尽可能多的完成作业 但操作I/O设备时CPU会等待很长时间(如读作业)

调度处理办法: 等待I/O设备时CPU去执行别的作业

前提是内存中有多个作业: 多道程序 Multics: 19xx年开始开发,1969使用

多个程序“同时执行”需要进程调度、内存管理、磁盘存储等多个部分的配合(操作系统大幅改变) 批处理操作系统使用在现在的大型机上

硬件不断发展,越来越便宜

? 1970-1985,$1000能买一个便宜的终端 用户可以坐在终端设备前思考问题了

此时计算机能响应用户,典型特征: 交互(Interactive) 怎么才能做到及时响应? 分时系统

将时间分成时间片。分时影响了进程调度和时钟处理 分时操作系统也常使用在现在的带有多个终端的大型机上(如银行)

操作系统的分类

批处理操作系统(多道批处理) 分时操作系统 实时操作系统 嵌入式操作系统 个人计算机操作系统 网络操作系统 分布式操作系统

批处理操作系统 工作方式:

? 用户将作业交给系统操作员 ? 系统操作员将许多用户的作业组

? 一批作业之后输入到计算机中,在 ? 系统中形成一个自动转接的连续的 ? 作业流

? 启动操作系统

? 系统自动、依次执行每个作业 ? 最后由操作员将作业结果交给用户 典型的

FMS JOB 结构

批处理操作系统特点 多道:

系统中同时有多道作业,同时处于运行状态。 成批处理:

用户自己不能干预自己作业的运行,一旦发现作业错误不能及时改正,并延长开发软件时间,所以适用于成熟的程序。

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