操作系统的基本概念学习资料
操作系统学习指导与习题(含答案)
三种基本状态可经一定的触发条件而转换。
进程是资源分配的基本单位，同时进程也可作为独立运行的基本单位，用户可以从进程
的观点来研究操作系统。但由于系统资源数量的有限，必然导致诸进程间竞争资源。用户进
程和系统进程之间、同一用户作业的内部进程之间、不同用户各作业的进程之间、各系统进
程之间都存在资源竞争问题。竞争资源的进程间存在着两种关系：(1)资源共享。虽然诸进
变迁、进程的组成、进程控制块的内容及作用)；进程的控制(包括进程的建立、进程的撤消、
进程的阻塞、进程唤醒等)；原语的含义、作用及内容；临界资源、临界区的基本概念；进
程互斥与同步的基本概念；P、V 操作的控制机理；进程间的通信；常用进程调度算法；死
锁的基本概念；产生死锁的原因和预防死锁产生的具体措施等。
计算机激光照排系统
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
10. 若操作系统看作是计算机资源的管理者，则下列不属于操作系统管理的资源的是
__________。
A. 程序
B. 内存
C. CPU
D. 中断
11. 操作系统的功能是进行文件管理、处理器管理、作业管理、设备管理和（
）管
理。
A. 存储器
B. 进程
C. 系统
户有着密不可分的关系，它在计算机系统中位于计算机裸机和计算机用户之间。 紧挨着硬
件的就是操作系统，它通过系统核心程序对计算机系统中的几类资源进行管理，如处理机、
存储器、输入/输出设备、数据与文档资源、用户作业等，并向用户提供若干服务，通过这
些服务将所有对硬件的复杂操作隐藏起来，为用户提供一个透明的操作环境。
于低级通信方式，该方式以控制进程并发执行为主要目的，而利用通信原语进行高级通信则
《操作系统》课程大纲
《操作系统》课程大纲操作系统课程大纲一、引言操作系统的定义与作用操作系统的发展历程二、操作系统基本概念1. 操作系统的定义和功能2. 操作系统的组成和体系结构3. 进程和线程4. 内存管理5. 文件系统三、操作系统的进程管理1. 进程管理的基本概念2. 进程的状态与转换3. 进程的调度算法4. 进程同步与通信5. 死锁的预防与解决四、存储管理1. 存储管理的基本概念2. 内存管理的组织与分配3. 虚拟内存管理4. 页面置换算法与性能优化五、文件系统与输入/输出管理1. 文件系统的基本概念2. 文件的逻辑与物理结构3. 文件系统的实现与优化4. 输入/输出系统的基本概念与管理六、操作系统安全与保护1. 操作系统安全的基本概念2. 访问控制与身份认证3. 安全漏洞与攻击方式4. 操作系统的保护机制与方法七、实验与案例分析1. 实验一：进程调度算法模拟2. 实验二：页面置换算法模拟3. 案例分析一：操作系统的可扩展性设计4. 案例分析二：操作系统的实时性保障八、教材与参考资料推荐1. 操作系统教材推荐2. 相关研究论文和经典著作推荐九、课程总结与展望1. 本课程的重点知识与技能总结2. 操作系统领域发展趋势展望通过本课程的学习，学生将全面掌握操作系统的基本概念、原理和技术，具备操作系统设计与实现的能力。
同时，通过实验和案例分析，学生将加深对操作系统理论的理解，并培养实际问题解决的能力。
通过本课程的学习，学生将为进一步研究操作系统提供必要的基础。
操作系统是计算机科学与技术专业的重要基础课程，也是计算机领域其他专业课程的重要基础。
通过本课程的学习，学生将为进一步学习相关专业课程奠定基础，提高专业素养。
备注：以上课程大纲仅供参考，实际教学内容可以根据具体情况进行调整和补充。
大学计算机操作系统设计原理学习笔记
大学计算机操作系统设计原理学习笔记一、引言计算机操作系统是计算机科学中的重要组成部分，它负责管理计算机的硬件资源并提供各种服务给应用程序。
学习计算机操作系统的设计原理对于理解计算机系统的工作原理以及提升编程能力都具有重要意义。
本文将通过分析性论述的方式，结合具体操作方法和实例，介绍学习计算机操作系统设计原理的步骤和技巧。
二、学习步骤1. 理解操作系统的基本概念在学习操作系统设计原理之前，首先需要了解操作系统的基本概念和功能。
操作系统作为计算机系统的核心，它负责管理计算机的硬件资源，包括内存、处理器、设备等，并提供各种服务给应用程序。
熟悉操作系统的基本概念和功能可以为后续的学习奠定基础。
2. 学习操作系统的结构和组成操作系统的结构和组成是理解其设计原理的关键。
操作系统通常由内核和外壳组成，内核负责管理硬件资源，而外壳则提供用户界面和应用程序接口。
了解操作系统的结构和组成可以帮助我们理解其工作原理和实现方式。
3. 研究操作系统的运行机制操作系统的运行机制是其设计原理的核心内容。
操作系统通过调度算法、内存管理、文件系统等机制来优化资源利用和提供服务。
研究操作系统的运行机制可以帮助我们理解其工作原理，并且可以通过实验和实践来加深理解。
4. 分析和比较不同操作系统的设计原理在学习操作系统设计原理的过程中，可以选择一些经典的操作系统来进行分析和比较。
例如，UNIX、Windows、Linux等操作系统都有各自独特的设计原理和实现方式。
通过分析和比较不同操作系统的设计原理，可以加深对操作系统的理解，并且为自己的设计提供参考。
三、具体操作方法举例1. 学习操作系统的基本概念在学习操作系统的基本概念时，可以选择一本权威的教材或者参考资料作为学习的基础。
这些教材通常会详细介绍操作系统的基本概念和功能，并且提供一些实例和案例来帮助理解。
同时，可以通过搜索引擎或者在线学习平台找到一些相关的课程或视频来进行学习。
2. 学习操作系统的结构和组成学习操作系统的结构和组成可以通过查阅相关的书籍和文献来进行。
操作系统基础
“回收站”的使用
“回收站”的使用
什么是“回收站”？ 它是硬盘上的一个特殊文件夹，专门用来 存放被删除的文件或文件夹，这些被删除 的对象可从回收站中被恢复，只有回收站 被清空时，这些对象才被真正删除。
思考题： 如果“回收站”被清空了，那么 如何找回误删的文件？
计算机科学学院 ·2011年
计算机科学学院 ·20ห้องสมุดไป่ตู้1年
文件及文件名
计算机文件
定义与存储：是计算机用来存储和管理各种 信息的基本单位，是具有一定内部结构的数 据的集合，存储在外存上，如硬盘、U盘等。 文件的处理：文件在被计算机处理和使用时， 必须首先从外存载入到内存。
文件名的组成
(主)文件名.扩展名
计算机科学学院 ·2011年
计算机科学学院 ·2011年
应用举例
1. 请在“C:\Windows”文件夹中查找 所有以字母P开头的文件。 两个通配符的使用：
?：通配单个任意字符 *：通配若干个任意字符，字符个数从0～ 255个 举例：所有文件(*.*)，Word文档(*.doc)， 常见的图片文件(*.bmp;*.gif;*.jpg;*.jpeg)， 第2个字母为a且长度为4的文件(?a??.*)
有 没有
启动关联的 应用程序， 并处理文档
启动“打开 方式”对话 框，让使用 者选择关联 的应用程序
计算机科学学院 ·2011年
常见的类型及处理程序
扩展名 .exe .com .txt 描述 可执行文件以及命令文件，可直接 运行 文本文档（文件） 默认处理程序 X 记事本
.doc
.xls .ppt .htm .html .rar .zip
操作系统复习资料大全——考试必备
操作系统学习指导书操作系统课程组信息工程学院计算机系第1章操作系统引论知识点总结1、什么是操作系统操作系统：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。
1) OS是什么：是系统软件（一整套程序组成，如UNIX由上千个模块组成）2) 管什么：控制和管理系统资源（记录和调度）2、操作系统的主要功能操作系统的功能：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理和用户接口管理。
1) 存储器管理：内存分配，地址映射，内存保护和内存扩充2) 处理机管理：作业和进程调度，进程控制和进程通信3) 设备管理：缓冲区管理，设备分配，设备驱动和设备无关性4) 文件管理：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5) 用户接口：命令界面/图形界面和系统调用接口3、操作系统的地位操作系统是裸机之上的第一层软件，是建立其他所有软件的基础。
它是整个系统的控制管理中心，既管硬件，又管软件，它为其它软件提供运行环境。
4、操作系统的基本特征操作系统基本特征：并发，共享和异步性。
1) 并发：并发性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：每个程序什么时候执行，向前推进速度快慢，是由执行的现场所决定。
但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。
5、操作系统的主要类型多道批处理系统、分时系统、实时系统、个人机系统、网络系统和分布式系统1) 多道批处理系统(1) 批处理系统的特点：多道、成批(2) 批处理系统的优点：资源利用率高、系统吞吐量大(3) 批处理系统的缺点：等待时间长、没有交互能力2) 分时系统(1) 分时：指若干并发程序对CPU时间的共享。
它是通过系统软件实现的。
共享的时间单位称为时间片。
(2) 分时系统的特征：同时性：若干用户可同时上机使用计算机系统交互性：用户能方便地与系统进行人--机对话独立性：系统中各用户可以彼此独立地操作，互不干扰或破坏及时性：用户能在很短时间内得到系统的响应(3) 优点主要是：响应快，界面友好多用户，便于普及便于资源共享3) 实时系统(1) 实时系统：响应时间很快，可以在毫秒甚至微秒级立即处理(2) 典型应用形式：过程控制系统、信息查询系统、事务处理系统(3) 与分时系统的主要区别：4) 个人机系统(1) 单用户操作系统单用户操作系统特征：个人使用：整个系统由一个人操纵，使用方便。
操作系统培训资料
情感计算与交互
结合人工智能和心理学理论， 识别和理解用户情感，提供更 加个性化的交互体验。
多通道融合交互
整合语音、文字、图像等多种 信息输入方式，提供更加全面
、准确的交互方式。
05 网络通信与安全性保障
网络通信协议栈结构解析
协议栈概述
网络通信协议栈是网络通信的基础，包括物理层、数据链路层、 网络层、传输层和应用层等层次。
全性和保密性。
防火墙与入侵检测
02
通过配置防火墙和入侵检测系统，可以防止未经授权的访问和
网络攻击。
安全协议与标准
03
采用安全协议（如SSL/TLS）和遵循安全标准（如ISO 27001），
可以进一步提高网络通信的安全性。
06 应用程序开发与运行环境 支持
应用程序编程接口（API）设计原则
一致性
API设计应保持一致性，遵循统一的 命名规范、参数传递方式和错误处理 机制，降低学习和使用难度。
02
实践项目经验积累
通过参与实际项目或模拟实验， 将理论知识应用于实践中，加深 对操作系统原理和设计方法的理 解。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
常见操作系统类型
01
02
03
04Βιβλιοθήκη 桌面操作系统如Windows、macOS和 Linux等，主要用于个人计算
机。
服务器操作系统
如Windows Server、Linux 发行版等，用于提供网络服务
和管理企业资源。
移动操作系统
如Android和iOS等，专为手 机和平板电脑等移动设备设计
。
嵌入式操作系统
RPC实现原理
RPC采用客户机/服务器模式，客 户机调用进程发送一个有进程参 数的调用信息到服务进程，然后
现代操作系统总复习资料
操作系统基础习题解析及实验指导2016.9第一篇操作系统基础知识点及习题解答该部分罗列操作系统基础各章节的学习要点，指出学习的重点和难点，在回顾相关知识点的基础上，对典型习题进行分析和解答。
第一章操作系统引论本章学习要点【1】掌握操作系统的概念与作用【2】掌握操作系统的基本类型与特点【3】掌握操作系统的特征与功能【4】深入领会多道程序设计技术本章学习难点【1】多道程序设计技术【2】操作系统的特征知识点回顾一. 操作系统的概念一个完整的计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统功能的第一次扩充。
图1-1 计算机系统的层次图1.操作系统（Operating System，简称OS）的作用（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。
或者说，用户在OS 的帮助下能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。
（2）OS作为计算机系统资源的管理者这是广为流行的一个关于OS作用的观点。
在一个计算机系统中，通常都包含了各种各样的硬件和软件资源。
归纳起来可将资源分为四类：处理器、存储器、I／O设备以及信息(数据和程序)。
OS的主要功能正是针对这四类资源进行有效的管理。
（3）OS用作扩充机器对于一台完全没有软件配置的计算机系统(裸机)，即使功能再强，也必定难于使用。
OS在第 1 页共102 页裸机上分别覆盖I／O设备管理软件、文件管理软件等，此时用户所看到的机器，将是一台比裸机功能更强、使用更方便的机器。
通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚机器。
在计算机系统上覆盖上一层软件后，系统功能便增强一级。
由于OS自身包含了若干层软件，因此当在裸机上覆盖上OS后，便可获得一台功能显著增强，使用极为方便的多层扩充机器或多层虚机器。
2.操作系统的概念操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机的工作流程，方便用户使用的程序的集合。
HPUNIX培训
/var/adm/syslog/mail.log 系统电子邮件的信息
UNIX基本操作
常用系统文件
/etc/hosts /etc/passwd /etc/group
主机名，别名与IP地址对应文件 口令文件，内容为： 用户组文件，内容为：
Agenda
UNIX 历史 UNIX 操作系统基本概念
UNIX 基本操作
UNIX 进一步学习资料
总结
UNIX 基本操作
目录结构
/
bin dev etc sbin lib root usr home
存放常用命令 所有外部设备 系统管理时要用到的各种配置文件 存放系统管理员的系统管理程序 存放系统动态连接共享库 超级用户的主目录 用户的很多应用程序和文件都存放在该目录下
列出正在运行的所有进程的各种信息：如进程号及进程名等
UNIX基本操作
文件操作
$mkdir $cd $cat $vi $cp $mv $rm $diff $wc $grep (global regular expression print) $tar
UNIX基本操作
显示系统剩余空间信息
UNIX基本操作
日志文件
/etc/rc.log /etc/shutdownlog
/etc/rc
关机信息
运行记录
/var/adm/syslog/syslog.log一般系统日志 /var/adm/wtmp
用户成功登录信息
/var/adm/btmp
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 首次面对重大失败：
• 多道程序 - 同时运行多个作业 - 选择若干作业准备运行（调度）
并装入内存（存储管理）
- 运行一个作业，当它等待时切换至内存 中的另一个作业（如需安装磁带，等键 按下）
多道程序设计：
多个用户共享系统 增加：存储保护，重定位 利用率高（多个作业） 有必要采用并发程序设计技术 操作系统成为研究焦点：
• 表面上：平台（标准）
例子：并发，存储保护，• 实文质件上系：争统夺，产业网的络制高
点
操作系统作为 管理程序
• 硬件平台扩展为运行平台
运行平台是承载应用程序的载体
操作系统作为 幻觉制造者(illusionist)
• 提供硬件的高层界面，取消硬件限制 • 操作系统提供无限的内存、无限的CPU
操作系统作为 管理者(government)
其缺点是会出现死锁)
• 具体完成分配 • 回收资源
资源管理的目的
实现资源共享 提高资源利用率 操作系统功能
CPU(进程)管理 存储管理 文件管理 作业管理 设备管理
----操作系统学习的主线索
3.进程的观点
从操作系统运行的角度动态的观察操作 系统
从这个观点来看： 操作系统是由一些可同时独立运行的 进程和一个对这些进程进行协调的核 心组成
操作系统发展是随着计算机硬件技 术、应用软件的发展而发展的 发展的方向：充分利用硬件
提供更好的服务
1.概述 操作系统历史划分为4个阶段
第 1 阶段 硬件非常昂贵，没有操作系统
控制台
一个用户
• 一次完成一个功能（计算，I/O，用户思 考/反应）
• 程序通过卡片装入 • 用户在控制台前调试程序
那个时代的特点：工作效率非常低
操作系统特征（补充）
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
CPU－－每个用户（进程）的"虚处理机" 存储器－－每个进程都占有的地址空间（指令＋ 数据＋堆栈） 显示设备－－多窗口或虚拟终端
操作系统特征（补充）
随机性：
• 有效合理地分配资源，保护用户不受侵犯 • 提供安全、保密措施
操作系统作为 历史教员
• 学习过去，预测未来 操作系统作为 标准服务提供者
• 提供每个用户需要的标准工具 • 如标准库、窗口系统
程序创建和执行 存取I/O设 备 控制对文件 的存取 系统存取 错误检测和 回应 统计
五、操作系统的发展
操作系统的基本概念
游戏 编译器
M IS
。 。 。 应用软件设计者
命令解释器
网 络 ， 数 应据 用库 软件设计者
操作系统
操作系统设计者
机器语言
微程序
物理设备
二、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， 是一些程序模块的集合——
它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计 算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵 活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能高效地运行
操作系统---资源管理者 硬件资源：
CPU，内存，外部设备(I/O设备，外存， 时钟，网络接口等)
软件资源： 硬盘上的文件，信息
对资源进行什么样的管理
• 记录资源使用状况 如 哪些资源空闲，好坏与否，被谁使用, 使用多长时间等
• 合理的分配资源
静态分配策略 (在程序运行前分配，但效率不高) 动态分配策略 (在程序运行过程中何时用资源，何时分配。
4.虚机器观点
从操作系统内部结构来看： 把操作系统分成若干层 每一层完成其特定功从而构成一个虚机器，
并对上一层提供支持 通过逐层功能扩充,最终完成整个操作系统
虚机器 而操作系统虚机器向用户提供各种功能, 完成用户请求
5. 服务提供者的观点
从用户角度来看：
操作系统为用户提供一组功能强大的、方 便易用的命令或系统调用
有效：系统效率，资源利用率 （如：CPU利用的充足与否，内存、外部设备是 否忙碌）
合理： 公平与否，如果不公平则会产生“死锁”或“饥饿”
方便：两种角度： 用户界面
编程接口
三、操作系统的特征
并发：
在计算机系统中同时存在多个程序 宏观上：这些程序是同时在执行的 微观上：任何时刻只有一个程序在执行
即微观上这些程序在CPU上轮流执行
用户接口
操作系统对外提供两种接口： 系统命令：供用户用于组织和控制自己的作业
运行。命令行、菜单式或GUI（联机）；命令 脚本（脱机） 编程接口：供用户程序和系统程序调用操作系 统功能。系统调用和高级语言库函数
6.其他观点
平台之争
企业竞争的范围已经超出了
操作系统作为 仲裁者（协市场调、者） 使多个应用程序/用户高资效本，和技公术平地一起工作 保护用户不互相干扰 竞争的焦点：
• 作为软件来看的观点 资源管理的观点 进程的观点 虚机器观点 服务提供者观点
1.作为软件来看的观点
软件的特性 • 外在特性：
软件是种语言,是界面 界面:使用方式 （命令,系统调用等) • 内在特性： 软件的结构 a.由有几部分组成 b.每个部分的功能 c.部分之间的关系
2.资源管理的观点
操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的 事件进行响应
如何考虑周密、设计适当
进程的运行速度不可预知：分时系统中，多个进程并发执行，“走走停停”， 无法预知每个进程的运行推进快慢 难以重现系统在某个时刻的状态（包括重现运行中的错误） 性能保证：实时系统与分时系统相似，但通过资源预留以保证性能
四、研究操作系统的几种观点
并发(单机) vs 并行(多CPU或多机)
操作系统特征（续）
共享：
操作系统与多个用户的程序共同使用计算机 系统中的资源（共享有限的系统资源） 操作系统要对系统资源进行合理分配和使用 资源在一个时间段内交替被多个进程所用
互斥共享（如音频设备） 同时访问（如可重入代码，磁盘文件） 资源分配难以达到最优化
每一用户都要自行编写涉及到硬件的 源代码
工作量大，难度高，易出错，需要大 量人力和物力第 2 阶段硬Fra bibliotek昂贵，人力便宜
简单批处理：装入程序、运行、打印结 果、撤出、再重复
用户把程序（卡片或磁带）交给负责调 度的操作员（系统管理员）
常驻监控程序自动地装入程序、运行、 撤出作业
多道程序批处理系统
• 在磁盘上多个作业等待运行