操作系统导论
操作系统导论epub
操作系统导论epub《操作系统导论》是一本介绍操作系统基本概念和原理的教科书。
它涵盖了操作系统的组成、功能、调度、内存管理、文件系统等关键内容。
本文将对《操作系统导论》进行简要介绍，重点在于解释该书的内容，并提供一些评价和建议。
《操作系统导论》是由某位著名教授团队编写的，旨在帮助读者深入了解操作系统的基本概念和原理。
该书语言通俗易懂，适合操作系统初学者阅读。
该书以系统化的方式组织了知识点，条理清晰，方便读者整体掌握和理解操作系统的重要概念。
《操作系统导论》对操作系统的概念进行了详细的说明。
它从操作系统的定义出发，阐述了操作系统在计算机系统中的作用和重要性。
接着，书中介绍了操作系统的组成和结构，包括内核、用户界面等。
这有助于读者理解操作系统的基本构成以及各个组成部分的作用。
该书还讨论了操作系统中的一些核心功能。
其中，调度算法是一个重要的主题。
书中详细介绍了常见的调度算法，如先来先服务、最短作业优先和时间片轮转等。
此外，该书还涉及了内存管理和文件系统等内容，深入解析了这些功能的实现原理和相关概念。
对于读者而言，阅读《操作系统导论》有很多好处。
首先，该书作为一本教科书，知识体系完整，适合系统学习。
其次，它使用了通俗易懂的语言，对初学者来说很友好。
此外，书中提供了很多实例和案例，帮助读者更好地理解操作系统的概念和原理。
对于一些有经验的读者来说，《操作系统导论》可能会显得过于基础。
因为该书以入门者为主要对象，所以对于那些已经有一定操作系统基础的读者来说可能不够深入。
因此，我建议这些读者可以选择更高级的操作系统书籍来进一步深入学习。
总的来说，《操作系统导论》是一本很好的入门教材，对于那些想要了解操作系统基本概念和原理的读者来说是一本不可多得的好书。
该书以条理清晰的方式介绍了操作系统的关键内容，语言通俗易懂，适合广大读者阅读。
无论是对于初学者还是希望巩固基础知识的读者，都可以从中获得很大的帮助。
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操作系统导论
操作系统概述 操作系统的发展历程 操作系统的特点 操作系统的主要功能
计算机系统的逻辑结构
硬件包括CPU、内存、I/O设备等
操作系统的作用
介于硬件和用户之间的程序，又称为内核 管理计算机资源 为应用程序提供基础
IE、WMP算操作系统吗？
操作系统的目标
多道批处理系统需要操作系统实现
➢ 有效地组织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 ➢ 方便用户使用程序
4、分时系统
在一台主机上连接了多个配有显示器和键 盘的终端
允许多个用户同时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
及时响应用户命令
5、实时系统
系统能及时响应外部事件的请求，在规定 的时间内完成对该事件的处理，并控制所 有实时任务协调一致地运行。
6、系统安全功能
② 密码技术
对系统中所须存储和传输的数据进行加密，只 有指定的用户才能解密。
加密算法可分为两种类型：
对称加密算法，在加密算法和解密算法之间， 存在着一定的相依关系。
非对称加密算法，这种方式中的加密密钥Ke和 解密密钥Kd是不同的，而且从Ke难以推导出 Kd。该算法也被称为公开密钥算法。
2、存储器管理
③ 地址映射：
程序的逻辑地址和物理地址不一致：在多道程 序环境下，经编译和链接后的可执行程序，其 地址都是从0开始的。
存储器管理提供地址映射功能，将地址空间中 的逻辑地址转换为内存空间中的物理地址。该 功能由硬件实现。
2、存储器管理
④ 内存扩充：
借助虚拟存储技术，从逻辑上扩充内存容量， 使用户能使用的内存容量比实际内存容量大。
2. 系统吞吐量大 ：CPU和其它资源保持“忙碌” 状态；仅当作业完成时或运行不下去时才进 行切换，系统开销小。
计算机导论 操作系统
7.1.2 操作系统的类型
基于不同视角，对操作系统可进行不同的分类。 基于不同视角，对操作系统可进行不同的分类。例如分为单用户 操作系统和多用户操作系统、单机操作系统和网络操作系统、 操作系统和多用户操作系统 、 单机操作系统和网络操作系统 、 集中 式操作系统和分布式操作系统、单任务操作系统和多任务操作系统、 式操作系统和分布式操作系统 、 单任务操作系统和多任务操作系统 、 单处理机操作系统和多处理机操作系统、 单处理机操作系统和多处理机操作系统 、 通用操作系统和专用操作 系统、串行操作系统和并行操作系统等。 系统、串行操作系统和并行操作系统等。 但是，从基本的技术特征来看， 但是，从基本的技术特征来看，操作系统一般分为批处理操作系 分时操作系统、实时操作系统、 统 、 分时操作系统 、 实时操作系统 、 网络操作系统和分布式操作系 统等类型。 统等类型。
7.1 操作系统概述
7.1.1 操作系统的概念 7.1.2 操作系统的类型
7.1.1 操作系统的概念
1. 什么是操作系统
操作系统的英文表示是“ system，简称OS OS”，如图7 操作系统的英文表示是“operating system，简称OS ，如图7.1 所示，是位于计算机硬件上的第一层软件， 所示，是位于计算机硬件上的第一层软件，是计算机硬件与应用程序 之间的接口，也是用户与计算机硬件之间的接口.从系统的角度来看， 之间的接口， 也是用户与计算机硬件之间的接口. 从系统的角度来看， 操作系统又是计算机系统的资源管理器。计算机系统的硬、 操作系统又是计算机系统的资源管理器。计算机系统的硬、软件资源 都是在操作系统的管理、控制和调度下运行和使用的。所以， 都是在操作系统的管理、控制和调度下运行和使用的。所以，只有配 置了操作系统，计算机系统的资源利用率和工作效率才能提高。 置了操作系统，计算机系统的资源利用率和工作效率才能提高。
操作系统导论问答题答案
1．什么是设备的独立性？它有什么好处？参考答案：设备独立性即应用程序独立于使用的物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备。
系统在执行时，是使用物理设备名称。
（3分）要实现设备独立性必须由设备独立性软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表L UT完成的。
（2分）2．解释死锁的含义，操作系统从哪几方面解决死锁的问题。
参考答案：死锁是指在一组进程中的各个进程均占有不会释放的资源，但因互相申请被其他进程所站用不会释放的资源而处于的一种永久等待状态。
死锁产生有四个必要的条件：互斥条件，不可剥夺条件，部分分配，循环等待，这四个条件不是充分条件，即使这四个条件同时存在，系统也不一定发生死锁，但系统一但发生死锁，这四个条件一定是满足的。
解决死锁问题：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。
3. 进程的基本状态有哪些？这些状态之间是如何转换的？参考答案：运行进程必须具有以下三种基本状态，包括就绪(Ready)状态、执行（Runnin g）状态、阻塞(Blocke d)状态。
(1) 就绪→执行处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态转变成执行状态。
(2) 执行→就绪处于执行状态的进程在其执行过程中，因分配给它的一个时间片已用完而不得不让出处理机，于是进程从执行状态转变成就绪状态。
(3) 执行→阻塞正在执行的进程因等待某种事件发生而无法继续执行时，便从执行状态变成阻塞状态。
(4) 阻塞→就绪处于阻塞状态的进程，若其等待的事件已经发生，于是进程由阻塞状态转变为就绪状态。
4．什么是快表？它在地址转换中起什么作用？答：快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器，用于存放正运行的进程的当前页号和块号，或者段号和段起始地址。
《操作系统导论》读书心得
《操作系统导论》读书心得在《操作系统导论》这本书中，作者全面介绍了操作系统的基本概念、功能和原理，通过对操作系统的深入探讨，使我对计算机操作系统有了全新的认识。
在阅读这本书的过程中，我不仅学到了很多关于操作系统的知识，还对计算机科学有了更深入的理解。
首先，本书对操作系统的定义和基本功能进行了详细的阐述。
操作系统作为计算机系统中的核心软件，起着管理和控制计算机硬件资源的重要作用。
它负责处理各种系统资源的分配和管理，同时提供用户与计算机之间的接口，使用户能够方便地使用计算机。
了解这些基本概念对于理解操作系统的工作原理至关重要，只有深入了解操作系统的定义和功能，才能更好地学习和应用相关知识。
其次，本书还介绍了各种常见的操作系统类型和特点。
例如，批处理系统、分时系统、实时系统等不同类型的操作系统各有其特点和适用场景。
通过比较不同类型操作系统的特点，可以更好地选择适合特定应用场景的操作系统，提高计算机系统的性能和效率。
在学习和工作中，了解不同类型操作系统的特点对于正确选择和配置操作系统至关重要。
此外，本书还介绍了操作系统的各种功能和组成部分。
如进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等功能模块在操作系统中起着不可或缺的作用。
通过深入了解这些功能模块的工作原理和设计思想，可以更好地理解操作系统的工作机制，提高对计算机系统的控制和管理能力。
只有掌握了操作系统的各种功能和组成部分，才能更好地理解和应用相关知识。
总的来说，《操作系统导论》这本书内容全面、结构清晰、通俗易懂，适合初学者和专业人士阅读。
通过阅读这本书，我对操作系统的基本概念、功能和原理有了更加深入的理解，对计算机科学有了更全面的认识。
我相信，在未来的学习和工作中，这些知识和经验一定会对我有所帮助，希望能够继续深入学习和研究相关领域，不断提升自己的技术水平和学术能力。
《操作系统导论》-书摘
《操作系统导论》-书摘前⾔在真实系统上运⾏真实代码是了解操作系统的最佳⽅式，因此建议你尽可能这样做。
根据我们近15年来教授本课程的经验，学⽣很难理解并发问题是如何产⽣的，或者很难理解⼈们试图解决它的原因。
那是因为他们还不了解地址空间是什么、进程是什么，或者为什么上下⽂切换可以在任意时间点发⽣。
然⽽，⼀旦他们理解了这些概念，那么再引⼊线程的概念和由此产⽣的问题就变得相当容易，或者⾄少⽐较容易。
第1章关于本书的对话他讲的是物理学，⽽我们将探讨的主题是操作系统的3个简单部分。
这很合适，因为操作系统的难度差不多是物理学的⼀半。
第2章操作系统介绍由于操作系统提供这些调⽤来运⾏程序、访问内存和设备，并进⾏其他相关操作，我们有时也会说操作系统为应⽤程序提供了⼀个标准库（standard library）。
每个CPU、内存和磁盘都是系统的资源（resource），因此操作系统扮演的主要⾓⾊就是管理（manage）这些资源，以做到⾼效或公平，或者实际上考虑其他许多可能的⽬标。
遗憾的是，上⾯的程序中的关键部分是增加共享计数器的地⽅，它需要3条指令：⼀条将计数器的值从内存加载到寄存器，⼀条将其递增，另⼀条将其保存回内存。
你可能想知道操作系统为了实际写⼊磁盘⽽做了什么。
我们会告诉你，但你必须答应先闭上眼睛。
这是不愉快的。
⽂件系统必须做很多⼯作：⾸先确定新数据将驻留在磁盘上的哪个位置，然后在⽂件系统所维护的各种结构中对其进⾏记录。
这样做需要向底层存储设备发出I/O请求，以读取现有结构或更新（写⼊）它们。
⼀个最基本的⽬标，是建⽴⼀些抽象（abstraction），让系统⽅便和易于使⽤。
抽象对我们在计算机科学中做的每件事都很有帮助。
抽象使得编写⼀个⼤型程序成为可能，将其划分为⼩⽽且容易理解的部分，⽤C[SPAN]这样的⾼级语⾔编写这样的程序不⽤考虑汇编，⽤汇编写代码不⽤考虑逻辑门，⽤逻辑门来构建处理器不⽤太多考虑晶体管。
系统调⽤和过程调⽤之间的关键区别在于，系统调⽤将控制转移（跳转）到OS中，同时提⾼硬件特权级别（hardware privilege level）。
(完整word版)操作系统导论
操作系统导论第一章引言一、填空题1.计算机系统是并系统。
2.计算机系统的资源包括3.硬件资源包括4.在计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且要在完接收的事件。
5.6.和7.部分。
8.9.10.根据服务对象不同，常用的单处理机OS可以分为如下三种类型：允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的OS个作业提交计算机系统集中处理的OS衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的11.现代计算机中，CPU的工作方式有目态和管态两种，在目态中运行CPU12.是操作系统的功能特点。
二、单项选择题：1.计算机系统由(D)组成。
A.程序和数据B.处理机和内存C.处理机、内存、外围设备D.硬件子系统和软件子系统2.操作系统是(A)。
A.系统软件B.办公软件C.应用软件D.信息管理软件3.在下列操作系统中强调并行性的操作系统是(D)。
A.分时系统B.实时系统C.网络操作系统D.分布式操作系统4.工业过程控制系统中运行的操作系统最好是(B)。
A.分时系统B.实时系统C.分布式操作系统D.网络操作系统5.对处理事件有严格时间限制的系统是(B)。
A.分时系统B.实时系统C.分布式操作系统D.网络操作系统6.系统在执行访管指令的时候会(A)。
A.产生中断B.产生一般性错误C.产生“程序使用非法指令”错误D.继续执行下一条指令7.用户使用操作系统通常有三种手段，它们是：控制命令、系统功能调用和(D)。
A.C++B.宏命令C.汇编语言D.作业控制语言8.引入多道程序的目的是(D)。
A.提高实时响应速度B.增强系统交互能力C.为了充分利用主存储器D.充分利用CPU，减少CPU的等待时间9.个人计算机中的操作系统主要是(A)。
A.单用户操作系统B.单任务操作系统C.单道单用户操作系统D.网络操作系统10.操作系统的功能是(C)。
A.把源程序编译成目标程序B.实现计算机用户之间的信息交流C.控制、管理计算机系统的资源和程序的执行D.实现计算机硬件和软件之间的转换11.系统调用是通过(A)进入操作系统。
操作系统概念（导论）
操作系统概念（导论）SDU考试特别提醒：整⽆语了，遇到hmb⽼师出题就躺平了吧。
⼋个论述两个计算（死锁检测、硬盘访问），论述题感觉像考研题，基本是结合xx谈谈xx这样。
分数直接爆炸，⼼累了，呜呜。
操作系统（概念）操作系统也叫作内核kernel，是⼀直运⾏在计算机上，控制和管理整个计算机系统的软硬件资源，合理地组织、调度计算机的⼯作与资源分配，为⽤户和其他软件提供⽅便接⼝与环境的程序集合。
操作系统是最基本的系统软件。
多处理器系统的主要优点：增加吞吐量、规模经济、增加可靠性⼈⼯操作→批处理系统→多道批处理系统→分时系统→实时系统→⽹络与分布式系统操作系统提供的接⼝（⽤户能使⽤的接⼝）：命令接⼝，⼜分为联机命令接⼝（适⽤于分时或实时操作系统）、脱机命令接⼝（适⽤于批处理系统）程序接⼝，由⼀组系统调⽤（也叫⼴义指令）组成，⽤户使⽤系统调⽤请求操作系统为其提供服务进程是执⾏的程序。
操作系统负责：在CPU上调度进程和线程、创建和删除⽤户进程和系统进程、挂起和重启进程、提供进程同步机制、提供进程通信机制多道分时环境下，多⽤户同时使⽤⼀个系统可能导致哪些安全问题？问题①：两个⽤户同时访问并修改同⼀个⽂件，会导致先提交的⽤户的修改内容被覆盖。
问题②：如果有⽤户恶意修改操作系统，可能导致整个系统出错，所有⽤户都⽆法正常使⽤。
中断有何作⽤？陷阱与中断有何区别？现代操作系统是中断驱动的，操作系统通过中断接管CPU，协调不同设备和进程的并发运⾏，处理出错的程序，响应请求等等。
陷阱是指令执⾏过程中在处理机内部发⽣的事件，中断是来⾃处理机外部的请求事件。
⽤户能否故意制造中断？这样做有什么⽬的？能。
⽤户通过中断（如访管指令）请求操作系统提供服务，使操作系统转换为核⼼态，实现输⼊/输出等操作。
若计算机不⽀持硬件操作特权模式，能否为其构建安全的操作系统？为什么？不能。
不⽀持硬件操作特权模式，意味着操作系统与普通程序的权利没有区别，计算机上运⾏的所有程序都能执⾏特权指令，甚⾄篡改与操作系统运⾏有关的⽂件，给系统安全带来极⼤的隐患。
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行程的特性与现象
行程的特性
行程序一个动态的概念 行程是程序与数据的结合体 行程可并行处理
• CPU速度够快，可视为所有行程都正在执行中
行程的现象
以象棋为范例 行程间会互相竞争
• 因为CPUㄧ次仅能执行一个行程，所以系统中的行程可能需要经过竞争， 才能得到CPU资源，所以会涉及行程的排班问题
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操作系统的种类
批处理系统（Batch processing system）
早期计算机资源昂贵，多利用整批方式输入给系统一起处理
多元处理系统（Multi-programming system）
多个程序同时存在内存中，CPU以某选定策略轮流执行这些程序 用户会感觉好像多个程序同时被执行(实际某时刻只有ㄧ个程序执行)
外壳
编写可以存取核心的程序，好让ㄧ般使用者操作，这就是【外壳】(Shell)
应用程序
用户利用核心与外壳的标准接口程序来编写应用软體(Application Program)，大部 分情况与硬件无关，程序设计师可以完全不用理会周边硬件
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计算机系统架构
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系统程序与系统呼叫
我们会将硬件控制程序与最基本的计算机运作程序整合成一个称之为【系 统程序】(System Program)，该程序提供计算机最根本的运作平台，再由 此平台扩充功能，整合ㄧ个强大的【操作系统】 系统程序提供许多关于外围设备的函数，一般称为【系统呼叫】(System call)，藉由这些函数的呼叫，用户就可以轻易存取接口设备 我们习惯将常驻于内存的库存函数称为『核心』，因为这些函数随时会被 呼叫
分时处理系统（Time-sharing system）
将CPU运行时间平均分配给每一个用户，让多个程序可以共享CPU 所以无论程序大小，只要ㄧ小段的时间用完，而不论工作是否执行完毕， 都必须要换下一个程序使用
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操作系统的种类
多任务处理系统（Multi-task system） 多处理机系统（Multi-processor system）
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行程管理(2)
何谓行程(Process)？
行程--执行中的程序，属于主动组件 • 程序–属于被动组件
行程在执行当中，会根据需要产生其他子行程(Child Process)，交付给子 行程所要执行的工作 行程又可分为【操作系统行程】与【使用者行程】
• 操作系统行程执行『系统程序代码』 • 使用者行程执行『使用者程序代码』
行程生命周期
因为同ㄧ时间仅有一个行程被选入执行，所以一个行程从产生到执行完毕 通常需要几回合的执行周期才可以完成。
执行状态(Running state) • 行程执行中
预备状态（Ready state） • 行程已经取得所需的资源，正准备进入CPU执行
等待状态（Wait state） • 在执行当中可能因为无法获得某些资源或者逾时退出执行，就会进入等待
ㄧ部计算机中有多个CPU同时处理 • 提供快速运算环境
实时系统（Real-time system）
每ㄧ个程序都有其优先权(优先顺序)，优先权高的工作有优先处理的特权 必须在限定的时间内完成，否则逾时可能不具任何实质意义
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内容
何谓行程 ？ 行程的生命周期 行程的同步 行程的死结 行程的通讯
行程管理(1)
挂起预备状态（Suspend ready state） • 被挂起的行程欲再次进入运行时间，须先到挂起预备状态，然后等待进入预备状态。
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行程的命令
建立（fork）
Fork系统呼叫会产生一个子行程(Child Process)，产生行程者称为父行程
停止状态（Stop state） • 行程执行完毕，等待被注销
死结状态（Deadlock state） • 行程可能在等待一个永远无法获得的资源，并继续无止境等待
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行程生命周期
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行程生命周期
挂起等待状态（Suspend waited state） • 当CPU工作负荷过重且难以承受时，会选择某些行程将其挂起，并进入挂起等待状 态。甚至行程的程序与数据可能会被置换出去到外部辅助内存(统简介 行程管理 处理机排班 内存管理 虚拟内存管理 输入/输出装置管理 文件系统管理
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0-1操作系统简介
内容
何谓操作系统 计算机系统的架构 操作系统的功能 操作系统的种类
第0-1章 操作系统简介
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操作系统简介(1)
0-1-1何谓操作系统 ？
用户与计算机硬件间的沟通桥梁，提供使用者ㄧ个执行及操作程序的环境，让用户 能够很方便且迅速的操作计算机
延伸机器（Extended machine）
使用者不需利用0/1操作计算机，只要使用接近人类的语言就可以控制计 算机，进一步让计算机更接近人类的逻辑思维来处理事务
资源管理者（Resource manager）
负责将CPU、内存空间、磁盘空间、打印机与数据等资源分配给用户程序， 为了避免冲突发生，OS必须快速且合适地分配资源
主机与操作系统
MS-DOS操作系统 • 单一使用者/单一工作 的工作平台
Windows操作系统 • Win95.98.Me是单一使用者/多工作 的平台 • WinNT开始 是多使用者/多工作 的平台
Linux操作系统 • 完全免费且于网络上公开原始码的操作系统 • Fedora
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主机与操作系统
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计算机系统的架构
通常Unix/Linux的核心可让用户选择所欲加载的函数，这是Unix/Linux系统最 引以为傲的地方，而widows就望尘莫及
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操作系统的功能
控制程序（Control program）
OS提供控制所有接口设备的功能
人机界面（User-machine interface）
使用者透过OS所提供的人机接口工具方便的操作计算机 此类型工具大多称之为【命令】(command)
硬件（含韧体）
硬件为计算机的实体装置，包含内存、磁盘驱动器、磁带机、屏幕、键盘、鼠标 等设备；这些设备都需透过适当的驱动程序来操作 ㄧ般计算机都将管理程序刻录在主板上的EPROM，并保持随时可以启动，称之为 【韧体】(Firmware)
核心
依照韧体提供的功能，编写一些较容易链接的函数，以供其他程序链接并透过它 来存取接口设备，这些函数的整合体称为【核心】(Kernel)