考研操作系统-2-2
操作系统第一章详解(考研)精品PPT课件
第一章 操作系统引论
1.1.2 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
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。
第一章 操作系统引论
(3) 图形、窗口方式：用户通过屏幕上的窗口和 图标来实现与OS的通信，并取得它的服务。（用户 接口）
第一章 操作系统引论
用户 应用程序 系统调用 命令 图标、窗口
操作系统 计算机硬件
图 1-1 OS作为接口的示意图
第一章 操作系统引论
2. OS作为计算机系统资源的管理者
计算机系统资源： 硬件：处理器
I/O软 件 物理接口
硬件 虚机器
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
第一章 操作系统引论
3. OS实现了对计算机资源的抽象
同样，可以再覆盖一层用于文件管理的软 件，由它来实现对文件操作的细节，并向 上提供一组对文件进行存取操作的命令， 方便用户对文件进行存取。
由此可见，OS是铺设在计算机硬件上的 多层系统软件，它们不仅增强了系统的功 能，而且还隐藏了对硬件操作的细节，由 它们实现了对计算机硬件操作的多个层次 的抽象。
第一章 操作系统引论
外围机（卫星机）
外围机：专门用于与I/O设备打交道，完 成面向用户的输入输出（纸带或卡片）， 中间结果暂存在磁带或磁盘上。
第一章 操作系统引论
1.1.1 操作系统的目标
有效性：提高系统资源的利用率；提高系 统的吞吐量（指系统在单位时间内所完成 的总工作量）。
方便性：配置操作系统后可使计算机系统 更容易使用。
考研操作系统-文件管理(二)_真题-无答案
考研操作系统-文件管理(二)(总分100,考试时间90分钟)一、单项选择题1. 文件系统的主要目的______。
A．实现对文件的按名存取 B．实现虚拟存储C．提高外存的读写速度 D．用于存储系统文件2. 下列关于索引表的叙述中，正确的是______。
A．建立索引表的目的之一是为了减少存储空间B．索引表中含有索引文件的数据及其物理地址C．对索引文件存取时，必须先查找索引表D．索引表中每个记录的索引项可以有多个3. 从用户角度看，文件系统主要是实现______。
A．文件保护 B．文件保密 C．文件共享 D．按名存取4. 打开文件的具体含义是______。
A．在指定的磁盘地址上建立一个文件B．将指定的文件目录内容复制到主存的活动文件表中C．撤销指定文件的目录D．修改指定文件的内容5. ______具有将文件名转换为该文件在外存的物理位置的功能，这也正是文件目录所提供的最基本的功能。
A．文件目录 B．一级目录 C．二级目录 D．树形目录6. 文件的顺序存取是______。
A．按终端号依次存取 B．按文件的逻辑号逐一存取C．按物理块号依次存取 D．按文件逻辑记录的大小逐一存取7. 为了能对一个文件进行正确的存取，必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，称之为______。
A．文件逻辑结构 B．文件物理结构 C．文件的属性 D．文件控制块(FCB)8. 设置当前目录的主要原因是______。
A．节省主存空间 B．加快文件查找速度 C．节省辅存空间 D．便于打开文件9. 文件信息的逻辑块号到物理块号的变换方法也是由文件的______决定的。
A．逻辑结构． B．顺序结构 C．物理结构 D．索引结构10. 为了防止各种意外可能破坏文件，文件系统可以采用______的方法来保护文件。
A．口令和加密 B．对每个文件规定使用权限C．建立副本和定时转储 D．为文件设置口令11. 建立多级目录______。
A．便于文件的保护 B．便于关闭文件 C．解决文件的重名与共享 D．提高系统的效率12. 文件路径名是指______。
考研 计算机 操作系统 知识框架
操作系统一、操作系统概述（一）操作系统的基础知识：a)操作系统的概念b)操作系统的特征1)并发2)共享3)异步4)虚拟c)操作系统的功能1）处理器管理2）存储器管理3）设备管理4）文件管理5）提供接口d)操作提供的服务1）程序接口2）用户接口（二）操作系统的发展和分类1、单道批处理系统2、多道批处理系统3、分时系统4、实时系统5、网络与分布式系统、多机系统（三）操作系统的运行环境二、进程管理（一）进程与线程1、进程概念a)进程基本概念1）进程控制块2）程序和数据3）执行栈区b)进程管理1）动态性2）并发性3）独立性4）异步性5）结构性2、进程的状态与转换a)基本状态1）运行状态2）就绪状态3）等待状态4）创建状态5）结束状态b)状态装换1）就绪状态——运行状态2）运行状态——就绪状态3）运行状态——阻塞状态4）阻塞状态——就绪状态3、进程控制a)进程控制块b)进程的创建与终止c)模式切换d)进程切换4、进程组织a)批处理系统中作业与进程的关系b)分时系统中作业与进程的关系5、进程通信a)共享储存系统b)消息传递系统c)管道通信6、线程a)基本概念b)线程与进程的比较c)多线程模型1）多对一模型2）一对一模型3）多对多模型d)多线程的实现1）用户级线程2）内核级线程（二）处理机调度1、调度的基本概念a)高级调度：b)中级调度c)低级调度2、调度时机、切换与过程3、调度的基本准则a)用户角度b)系统角度4、调度方式a)剥夺方式b)非剥夺方式5、典型调度算法a)先来先服务调度算法b)短作业（短进程、短线程）优先调度算法c)时间片轮转调度算法d)优先级调度算法e)高响应比优先调度算法f)多级反馈队列调度算法（三）进程同步1、进程同步的基本概念a)进程间的制约关系1）同步2）互斥b)临界资源c)临界区d)同步机制应遵循的规则1）空闲让进2）忙则等待3）有限等待4）让权等待2、实现临界区互斥的基本方法a)软件实现方法b)硬件实现方法3、信号量a)整型信号量b)记录型信号量4、管程5、经典同步问题a)生产者—消费者问题b)读者—写者问题c)哲学家进餐问题（四）死锁1、死锁概念死锁产生的必要条件：1）互斥条件2）不剥夺条件3）请求和保持条件4）环路等待条件2、死锁处理策略a)预防死锁b)避免死锁c)死锁监测与解除3、死锁预防4、死锁避免a)系统安全状态b)银行家算法5、死锁检测和解除a)资源分配图b)死锁定理c)死锁的解除1）资源剥夺法2）撤销进程法3）进程退回法三、内存管理（一）内存管理基础1、内存管理概念a)程序装入与链接1)绝对加载2)静态重定位3)动态重定位b)逻辑地址与物理地址空间1）逻辑地址2）物理地址c)内存保护2、交换与覆盖a)覆盖技术b)交换技术3、连续分配管理方式a)单一连续分配b)固定分区分配c)动态分区分配1）首次适应算法（First Fit）2）最佳适应算法（Best Fit）3）最大适应算法（Largest Fit）4）邻近适应算法（Next Fit）4、非连续分配管理方式a)分页管理方式地址换算b)分段管理方式地址换算c)段页式管理方式地址换算（二）虚拟内存管理1、虚拟内存基本概念2、请求分页管理方式a)页表机制b)缺页中断机制c)地址变换机制3、页面置换算法a)最佳置换算法（OPT）b)先进先出置换算法（FIFO）c)最近最少使用置换算法（LRU）d)时钟置换算法（CLOCK）4、页面分配策略a)驻留集大小b)固定分配策略c)可变分配策略5、抖动a)抖动现象b)工作集6、请求分段管理方式a)基本原理b)硬件支持1）段表机制2）缺段中断机构3）地址变换机构c)分段的共享和保护1）分段的共享2）分段的保护3）越界检查4）存取控制检查5）环保护机构7、请求段页式管理方式四、文件管理（一）文件系统基础1、文件概念a)数据项b)记录c)文件2、文件的逻辑结构a)无结构文件（流式文件）b)有结构文件1）顺序文件2）索引文件3）索引顺序文件4）直接文件或散列文件c)文件的物理结构1）顺序结构2）链接结构隐式链接显式链接3）索引结构单级索引多级索引混合索引3、目录结构a)文件控制块和索引节点1）文件控制块基本信息存取控制信息使用信息2）索引结点b)单级目录结构和两级目录结构1）目录结构的操作：搜索、创建文件、删除文件、显示目录、修改目录2）单级目录结构3）两级目录结构c)树形目录结构（多级目录结构）d)图形目录结构1）硬链接2）间接链接3）符号链接4、文件共享5、文件保护a)访问类型b)访问控制（二）文件系统实现1、文件系统层次结构a)用户调用接口b)文件目录系统c)存取控制验证d)逻辑文件系统与文件信息缓冲区e)逻辑文件系统f)分配模块g)设备管理程序模块2、目录实现3、文件实现（三）磁盘组织与管理1、磁盘的结构a)磁盘b)磁道c)磁头d)扇区e)扇区间隙f)磁道间隙2、磁盘读写操作a)寻找时间T s（Seek Time）b)延迟时间T （Latency Time）c)传输时间T t（Transfer Time）3、磁盘调度算法a)先来先服务（FIFS）算法b)最短寻道时间优先（SSTF）算法c)扫描（SCAN）算法——电梯算法d)循环扫描（C-SCAN）算法4、磁盘的管理a)文件存储器空间的划分与初始化b)文件按存储器空间管理1）空闲表法和空闲链表法2）位示图法3）组成链表法五、输入输出（I/O）管理（一）I/O管理概述1、I/O设备a)人机交互类外部设备（慢速I/O设备）b)存储设备c)网络通信设备2、I/O管理目标3、I/O管理功能4、I/O应用接口5、I/O控制方式a)设备控制器（I/O部件）b)I/O控制方式1）程序直接控制方式2）中断驱动方式3）DMA方式c)I/O设备的使用1）独占式使用设备2）分时式共享使用设备3）以SPOOLing方式使用外部设备（二）I/O核心子系统1、I/O调度概念2、高速缓存与缓冲区a)磁盘高速缓存b)缓冲区3、设备分配与回收a)分配方式1）静态分配2）动态分配4、假脱机技术（SPOOLing）a)输入井和输出井：磁盘上b)输入缓冲区和输出缓冲区：内存里c)输入进程和输出进程5、出错处理。
操作系统考研知识点必背
操作系统考研知识点必背操作系统考研知识点如下：操作系统概述随着计算机的发展，计算机系统的硬件和软件资源越来越丰富。
为了提高这些资源的利用率和增强系统的处理能力，出现了相应的操作管理程序，作为用户与计算机之间的接口。
操作系统(Operating System，OS)是计算机系统中最重要、最基本的系统软件，位于硬件和用户之间。
一方面，它能向用户提供接口，方便用户使用计算机;另一方面，它能管理计算机软、硬件资源，以便合理充分地利用它们。
根据考试大纲要求，*要求考生掌握以下知识点：(1)操作系统的概念、特征、功能和提供的服务;(2)操作系统的发展与分类;(3)操作系统的运行环境。
1.1 操作系统的基本概念操作系统的出现、使用和发展是近四十余年来计算机软件的一个重大进步，它的出现为人们使用各种各样的计算机奠定了重要基础。
1.1.1 操作系统概念计算机发展到今天，从个人机到巨型机，无一例外都配置一种或多种操作系统，操作系统已经成为现代计算机系统不可分割的重要组成部分，它为人们建立各种各样的应用环境奠定了重要基础。
计算机系统包括硬件和软件两个组成部分。
硬件是所有软件运行的物质基础，软件能充分发挥硬件潜能和扩充硬件功能，完成各种系统及应用任务，两者互相促进、相辅相成、缺一不可。
图1-1给出了一个计算机系统的软、硬件层次结构。
硬件层提供了基本的可计算性资源，包括处理器、寄存器、存储器，以及各种I/O设施和设备，是操作系统和上层软件赖以工作的基础。
操作系统层通常是最靠近硬件的软件层，对计算机硬件作首次扩充和改造，主要完成资源的调度和分配、信息的存取和保护、并发活动的协调和控制等许多工作。
操作系统是上层其他软件运行的基础，为编译程序和数据库管理系统等系统程序的设计者提供了有力支撑。
系统程序层的工作基础建立在操作系统改造和扩充过的机器上，利用操作系统提供的扩展指令集，可以较为容易地实现各种各样的语言处理程序、数据库管理系统和其他系统程序。
考研操作系统-存储管理(二)
考研操作系统-存储管理(二)(总分：108.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：34，分数：68.00)1.对主存储器的访问，是( )。
A．以页(块)或段为单位B．以字节或字为单位C．随存储器的管理方案不同而异D．以用户的逻辑记录为单位A.B. √C.D.本题考查对主存的访问，不是对主存的分配。
主存的编址以字节为单位，对主存的访问也是以字节为单位。
因此本题选择B。
2.在虚拟内存管理中，地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址，形成该逻辑地址的阶段是( )。
A．编辑 B．编译 C．链接 D．装载A.B. √C.D.编译过程指编译程序将用护源代码编译成目标模块。
源地址编译成目标程序时，会形成逻辑地址。
因此本题选择B。
3.把作业空间中使用的逻辑地址变换为内存中的物理地址的过程称为( )。
A．加载 B．重定位 C．物理化 D．逻辑化A.B. √C.D.本题考查重定位的概念。
由于作业装入内存时分配的内存空间与作业的地址空间是不一致的。
因此在作业装入或执行时，不对有关逻辑地址部分进行相应的修改，会导致错误的结果。
这种将作业的逻辑地址变换为物理地址的过程称为“地址重定位”。
因此本题选择B。
4.为了保证一个程序中主存中改变了存放位置之后仍能正常执行，则对主存空间应采用( )技术。
A．静态重定位 B．动态重定位 C．动态分配 D．静态分配A.B. √C.D.本题考查重定位的相关概念，而不是内存分配方式，所以首先排除C和D选项。
静态重定位中，地址变换通常是在装入时一次性完成，之后地址都不再改变，称为静态重定位。
动态重定位采用动态运行时装入方式，可以保证一个程序在主存中改变了存放位置后仍然能正确执行。
因此本题选择B。
5.在存储管理中采用交换与覆盖技术，其目的是( )。
A．从物理上扩充内存 B．实现主存共享C．节省存储空间 D．提高内存利用率A.B.C.D. √本题考查交换与覆盖技术的基本概念。
采用交换与覆盖技术不会扩充物理内存，可以提高内存利用率。
研究生计算机科学操作系统知识点归纳总结
研究生计算机科学操作系统知识点归纳总结操作系统是计算机科学中的基础课程，为研究生学习和研究计算机科学领域提供了重要的理论基础。
本文将对研究生计算机科学操作系统的知识点进行归纳总结，以帮助读者深入理解和掌握相关内容。
一、操作系统概述操作系统是计算机系统中最基本的系统软件，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，并提供用户与计算机系统进行交互的接口。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和输入输出管理等。
1.1 操作系统的定义操作系统是指控制和管理计算机系统硬件资源、文件和数据的程序集合。
1.2 操作系统的特征操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和持久性等特征。
1.3 操作系统的功能操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和输入输出管理等。
二、进程管理进程是指在计算机系统中正在运行的程序的实例。
进程管理是操作系统中的一个重要功能，主要包括进程的创建、调度、同步与通信、终止等。
2.1 进程的定义与特征进程是指计算机中正在运行的程序。
进程具有独立性、动态性、并发性和异步性等特征。
2.2 进程的状态与状态转换进程的状态包括就绪、运行和阻塞三种。
进程的状态转换由进程调度算法决定。
2.3 进程调度算法进程调度算法决定了多个就绪进程之间的顺序和优先级，常用的调度算法包括先来先服务、最短作业优先和时间片轮转等。
三、内存管理内存管理是操作系统中的一个关键任务，它负责管理计算机系统中的内存资源，包括内存的分配与回收、内存的保护和地址转换等。
3.1 内存管理的基本概念内存的分区、连续内存分配和离散内存分配是内存管理的基本概念。
3.2 地址空间与地址转换地址空间是指进程所能访问的内存地址范围。
地址转换是将逻辑地址转换为物理地址的过程。
3.3 页面置换算法页面置换算法决定了操作系统中页面置换的顺序和策略，常用的算法包括最佳置换算法、先进先出算法和最近最久未使用算法等。
四、文件系统管理文件系统管理是操作系统中负责管理文件和目录的功能，它提供了文件的创建、访问、修改和删除等操作。
考研计算机专业课操作系统复习要点
考研计算机专业课操作系统复习要点考研计算机专业课操作系统复习要点操作系统和计算机组成原理的部分内容是相关的，甚至是重叠的，例如虚拟存储器、输入输出等，大家在复习时，可对照计算机组成原理一起复习，加深理解。
操作系统课程是理论性和实践性都很强的课程，概念多、抽象、涉及面广，复习时，我们应该注意哪些重点呢?第一：操作系统概述。
操作系统概述这部分内容不会出现大题。
一般是以基本原理和概念的形式为主，属于识记形式的题目。
重点是操作系统的定义、操作系统的特征和主要功能等。
第二：进程管理。
进程管理是考试的热门，考点即可以出现在选择题中，也可出在综合应用题中。
重点是要掌握进程的基本特征、进程的状态及其相互转换的条件和过程;进程与线程的区别和联系;进程通信的基本类型;调度的基本概念、时机、切换过程，掌握各种调度算法及其环境，并会用算法进行计算;进程同步相关概念、同步互斥机制;死锁的定义、死锁产生的四个必要条件、熟练掌握死锁的预防、死锁的避免，死锁解除的原理与方法。
从往年试题来看，在综合应用题中，考了一道信号量机制的应用题，这部分是操作系统科目的难点，也是考试的热点。
第三：内存管理。
内存管理这部分内容也要作为重点进行复习，这部分内容的考查方式也很灵活。
建议重点复习内存连续分配算法、非连续分配管理方式、虚拟内存请求分页的基本原理，页面置换算法等。
虚拟内存这部分内容可以结合计算机组成原理科目中虚拟存储器来进行复习。
第四：文件管理。
文件管理这部分内容的重点是文件的几种逻辑物理结构，目录的管理和磁盘管理，重点掌握磁盘管理各种调度算法的基本原理及其应用。
第五：输入/输出管理。
输入/输出管理这部分重点掌握四种输入/输出控制方式特点及相互比较、中断处理、SPOOLing技术，提高性能的缓冲策略等。
第一步：了解考试内容、正确择校1.结合自己的兴趣、学科基础、就业意向确定报考专业;2.浏览计算机统考的相关课程(数据结构、组成原理、操作系统和计算机网络)，对专业知识体系有大体了解后，根据自身情况确定目标院校;第二步：春天，基础复习以指定参考书为主，兼顾笔记，进行专业课的第一轮复习。
操作系统考研考试范围和重点
操作系统考研考试范围和重点基本要求：1、考研题目大致分为两种类型，一类是基本概念、技术和方法（即问答题），一类是基本原理的综合应用（即应用题）。
P、V操作题肯定考。
2、一般说来，具体操作系统如Windows、Linux/Unix不考，但讲解原理时引用的UNIX实现方法还要考（主要集中在4-6章）。
3、内容：1-9章，重点4-6章。
4、考试的思路两方面兼顾：灵活运用与知识点的全面掌握说明：蓝色表示重要概念、技术和方法，绿色表示应用。
第1章操作系统概述●资源、资源管理的观点●操作系统、操作系统的地位和作用、操作系统的特征、操作系统的设计目标●历史上著名的操作系统●研究操作系统的观点●操作系统分类（工作方式，特点，追求目标，与其它类型的区别，吞吐量，时间片）第2章操作系统的硬件环境●CPU状态，管态和目态，程序状态字●存储体系●缓冲技术●中断系统●中断、中断源、中断类型（强迫性中断[硬件故障中断、程序性中断、时钟中断、控制台中断、输入输出中断]，自愿性中断）●中断响应（中断寄存器，程序状态字，中断响应过程）●中断处理、各类中断事件的处理中断优先级、中断屏蔽、中断嵌套处理●时钟第3章作业管理●用户与操作系统的接口（操作员级接口，程序员级接口）●批处理系统作业管理（作业组成，作业控制语言，作业说明书，作业输入[预输入程序，数入井，作业表，预输入表，收容状态]，作业调度，作业调度的必要条件，设计作业调度算法的准则，作业调度算法[先来先服务，短作业优先，最高响应比优先，优先数，均衡调度]，作业调度与进程调度的关系，作业的控制执行过程，作业的完成[缓输出程序，输出井]）●系统调用及其实现第4章进程管理●多道程序设计、为什么引入多道程序设计、引入多道程序设计后带来的问题●进程、进程与程序的联系和区别、可再入程序、进程的三种基本状态及状态转换●进程控制块（作用，主要内容）、进程映像●进程控制：进程的创建和撤消●进程的特征●线程、线程与进程的比较、线程的属性、线程的优点（为什么引入线程）●处理机调度的三种类型●进程调度、进程调度算法（先来先服务，优先数，时间片轮转，多级队列反馈）、选择进程调度算法的准则、进程调度的时机、进程的切换、调度过程●系统核心、核心执行特点、核心的组成、中断和进程切换控制流程●与时间有关的错误●进程的互斥、临界区、相关临界区、相关临界区管理原则●进程的同步●信号量及P、V操作、原语●用P、V操作解决进程间互斥同步问题●进程通信、进程通信与P、V操作的比较●通信机制（共享内存、消息传递[消息缓冲、信箱]、管道文件）第5章存储管理●存储器分类、存储器特点、内存空间划分（系统区、用户区）●存储管理的功能●内存空间的分配和回收●物理地址和逻辑地址（相对地址与绝对地址）、地址重定位（地址转换）、静态重定位、动态重定位●存储共享、存储保护（防止地址越界、防止操作越权）●可变分区存储管理（内存分配方法、内存分配表[已分配区表，空闲区表]、内存分配算法[最先适应，最优适应，最坏适应]、内存回收[归还区有下邻空闲区、有上邻空闲区、有上下邻空闲区、没有上下邻空闲区]、硬件提供的支持[基址寄存器，限长寄存器]、地址转换、存储保护、碎片、移动技术[移动增加了系统开销，移动是有条件的，应尽可能减少移动的作业数和信息量]）●页式存储管理（用户程序划分、逻辑地址形式、内存空间划分、内存分配方式、内存分配表、页表、位示图、空闲块分配算法、空闲块回收算法、硬件提供的支持[页表始址寄存器、页表长度寄存器、高速缓冲存储器[TLB]]、快表、地址转换过程、优缺点）●虚拟存储技术、虚拟存储器、MMU的作用●虚拟页式存储管理（基本思想、页表增加内容、缺页中断处理、页面调度、页面调度算法[先进先出、理想、最近未使用、最近最少使用、最不经常使用、第二次机会]、性能考虑[颠簸或抖动，影响缺页中断次数的四个原因，工作集模型]）第6章文件管理●文件、文件名、文件系统●文件分类●文件系统的功能●存储介质、存储设备、块●文件的存取方式（与文件的存储介质和文件的使用有关，顺序存取方式，随机存取方式）●磁带结构●磁盘结构、磁盘地址●目录项、文件目录、目录文件、文件的按名存取●树形目录结构（多级目录结构）及其优点●路径名、绝对路径名、相对路径名●目录检索、当前目录（值班目录）●文件目录的改进：目录项分解●文件逻辑结构：流式文件、记录式文件●文件物理结构：顺序结构（连续结构）、链接结构（串联结构）、索引结构（UNIX的三级索引结构）●记录的成组和分解●磁盘空间管理（位示图、空闲块表、空闲块链[单块链接、成组链接]）●文件系统的实现（系统打开文件表、用户打开文件表）●文件操作，六种主要文件操作（何时使用、调用参数、工作过程）●文件共享（实现方案：直接指向I节点、符号连接）●文件系统的可靠性与安全性、文件系统的一致性●文件保护、造成文件被破坏的原因（系统故障，用户使用不当）、文件保护措施（建立副本、定时转储、规定文件存取权限[存取控制表，文件使用权限]）、UNIX的文件使用权限●文件保密、保密措施（隐藏目录、口令、加密）●文件系统的性能（块高速缓存、合理分配磁盘空间、信息的优化分布、磁盘驱动）●磁盘驱动调度、磁盘结构、磁盘地址、执行一次信息传输的时间（寻找时间+ 延迟时间+ 传送时间）、移臂调度、旋转调度、信息优化分布●移臂调度算法（先来先服务，最短寻找时间优先，电梯调度，单向扫描）、旋转调度算法（同一磁道，不同扇区；不同磁道，不同扇区；不同磁道，同一扇区）第7章设备管理●设备管理的功能、设备独立性●输入输出操作、设备控制方式、缓冲机制●设备分类：（从存储介质物理特性角度[存储型设备，输入输出型设备]，从使用角度[独占设备，共享设备，虚拟设备]）●I/O软件的组成●I/O硬件组成、I/O过程、I/O端口编址方式●设备分配与回收、独占设备分配算法、共享设备分配问题●通道、通道工作原理、为什么引入自成独立系统的通道、通道结构（连接）、通道命令、通道程序、通道地址字、通道状态字●输入输出中断事件的处理（正常结束，异常结束）●SPOOLING系统工作原理、联机同时外围设备操作SPOOLING斯普林系统、预输入程序、缓输出程序、脱机外围设备操作●DMA技术●缓冲技术第8章死锁●死锁的定义、死锁产生的原因、有关死锁的结论●产生死所得四个必要条件（互斥使用资源，占有并等待资源，不可抢夺资源，循环等待资源）●资源分配图（资源类，资源实例，占有边，等待边）、死锁定理、资源分配图化简●死锁的防止（破坏占有并等待条件[资源的静态分配、释放已占有资源]，破坏不可剥夺条件[允许抢夺资源，具体做法]，破坏循环等待条件[资源有序分配法]）●死锁的避免（安全状态，银行家算法）●死锁的检测（资源分配表、进程等待表）●死锁的解除（重新启动、终止进程，抢夺资源[进程的饿死]，进程回退）第9章操作系统结构●操作系统设计目标（正确性，高效性，易维护性，移植性）●操作系统结构设计方法●操作系统层次结构。
考研计算机操作系统重点知识点整理
考研计算机操作系统重点知识点整理操作系统是计算机系统中非常重要的一个组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件及软件资源，并提供给用户和应用程序一个友好的界面。
在考研计算机科学与技术专业的学习中，操作系统是一个不可回避的重要考点。
下面将对考研计算机操作系统的重点知识点进行整理和总结。
一、进程管理1. 进程的定义和特征进程是程序的一次执行过程，它具有动态性和并发性等特征。
2. 进程的状态和状态转换进程有就绪、执行、阻塞等状态，同时在运行过程中会根据外部事件的发生而进行状态转换。
3. 进程的调度算法常见的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、高响应比优先（HRRN）等。
二、内存管理1. 物理内存和虚拟内存物理内存是计算机实际存在的内存单元，而虚拟内存则是操作系统为每个进程提供的一段连续的虚拟地址空间。
2. 分页和分段分页是按固定大小将进程的虚拟地址空间划分为若干页，而分段则是按逻辑段划分。
3. 页面置换算法常见的页面置换算法有最佳置换算法（OPT）、先进先出（FIFO）算法、最近最久未使用（LRU）算法等。
三、文件系统1. 文件的组织和访问方法文件可以按照顺序、随机或者索引等方式进行组织和访问。
2. 文件的目录结构常见的目录结构有线性结构、树形结构和图形结构等。
3. 文件的共享和保护文件的共享和保护是操作系统中一个重要的问题，需要考虑多进程对文件的访问权限和文件锁等机制。
四、设备管理1. 设备的分配和释放操作系统需要对计算机的各类设备进行合理的分配和释放，以满足进程对设备资源的需求。
2. 设备的调度算法设备调度算法包括先来先服务（FCFS）、最短寻找时间优先（SSTF）等。
3. 存储器的层次结构操作系统中常见的存储器层次结构包括缓存、主存储器和辅助存储器等。
五、同步与互斥1. 进程间通信方式进程间通信是指不同进程之间进行数据传输和共享的机制，包括管道、消息队列、共享内存等方式。
2. 同步和互斥概念同步是指多个进程按照一定的顺序进行执行，而互斥是指多个进程对共享资源的访问进行互斥控制。
操作系统考研重点知识点
操作系统考研重点知识点操作系统作为计算机科学与技术领域的一门核心课程，是广大研究生考试中的重要内容。
在考研中，操作系统作为一个独立的科目，其知识点相对固定且重要。
本文将围绕操作系统考研的重点知识点展开论述。
一、操作系统概述操作系统是计算机系统中最基本的软件，它管理和控制计算机硬件资源，并为用户提供一个方便、高效、安全、可靠的工作环境。
操作系统的基本概念包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等。
1.1 进程管理进程是计算机中正在运行的程序的实例，进程管理是操作系统中最基本的功能之一。
重点了解进程的定义、状态转换、调度算法、进程同步与通信等。
1.2 内存管理内存管理是操作系统对内存资源的分配和管理。
重点了解虚拟内存的概念、地址映射、分页系统、页面置换算法等。
1.3 文件系统文件系统是操作系统用于组织和管理文件数据的一种机制。
重点了解文件的组织、文件的存储方式、文件的存取方法、文件的共享与保护等。
1.4 设备管理设备管理是操作系统对计算机硬件设备进行管理和控制。
重点了解设备的分类、设备的分配方法、设备的独占与共享、设备的中断处理等。
二、进程管理进程管理是操作系统最核心的功能之一，它负责对进程的创建、调度、同步与通信进行管理。
了解进程管理的知识点有助于理解操作系统的运行机制。
2.1 进程与线程进程是计算机中正在运行的程序的实例，线程是进程中的一个执行单元。
重点了解进程与线程的概念、区别与联系。
2.2 进程调度进程调度是操作系统决定哪个进程优先执行的过程。
重点了解进程调度算法、调度策略与性能评价等。
2.3 进程同步与通信进程同步是为了保证多个进程之间的顺序执行，进程通信是为了实现多个进程间的数据交换。
重点了解进程同步与互斥、进程通信的方式与机制。
三、内存管理内存管理是操作系统对内存资源的分配与管理，包括地址映射、页面置换等内容。
了解内存管理的知识点可以使我们更好地理解操作系统内存的运行机制。
3.1 虚拟内存虚拟内存是指计算机系统使用硬盘上的一部分空间作为内存的扩展，提高内存利用率。
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考研操作系统-2-2(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}单项选择题{{/B}}(总题数：10，分数：50.00)1.响应比高者优先作业调度算法是以执行时间和______来考虑的。
（分数：5.00）A.输入时间B.完成时间C.周转时间D.等待时间√解析：[分析] 最高响应比优先法(HRN，Highest，Response_Ratio Next)是对FCFS方式和SJF方式的一种综合平衡。
FCFS方式只考虑每个作业的等待时间而未考虑执行时间的长短，而SJF方式只考虑执行时间而未考虑等待时间的长短。
因此，这两种调度算法在某些极端情况下会带来某些不便。
HRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要的执行时间长短，从中选出响应比最高的作业投入执行。
响应比R 定义如下：R=(W+T)/T=1+W/T，其中T为该作业估计需要的执行时间，W为作业在后备状态队列中的等待时间。
每当要进行作业调度时，系统计算每个作业的响应比，选择其中R最大者投入执行。
这样，即使是长作业，随着它等待时间的增加，W/T也就随着增加，也就有机会获得调度执行。
这种算法是介于FCFS和SJF之间的一种折中算法。
由于长作业也有机会投入运行，在同一时间内处理的作业数显然要少于SJF法，从而采用HRN方式时其吞吐量将小于采用SJF法时的吞吐量。
另外，由于每次调度前要计算响应比，系统开销也要相应增加。
它具有以下特点。
①如果作业(进程)的等待时间相等时，则要求执行时间最短的作业(进程)的优先权最高，因此它有利于短作业(进程)，从而降低作业(进程)的平均周转时间，提高系统吞吐量，符合SJF思想。
②如果作业(进程)的要求执行时间相等时，则其优先权将取决于作业到达(或进程进入就绪状态)的先后次序，因此体现了公平的原则，符合FCFS思想。
③如果作业(进程)较长，它的优先权将随着等待时间的增长而提高，从而使长时间作业(进程)不会长期得不到服务。
2.为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用______。
（分数：5.00）A.约定的方法B.多级目录√C.路径D.索引解析：[分析] 为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用目录结构，文件目录结构一般有一级目录结构、二级目录结构和多级目录结构。
3.实时操作系统必须在______内处理完来自外部的事件。
（分数：5.00）A.响应时间B.周转时间C.被控制对象规定时间√D.调度时间解析：[分析] 实时操作系统(Real Time Operating system)是指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。
实时的含义是计算机对于外来信息，能够以足够快的速度进行处理，并在被控制对象允许的时间范围内，作出快速响应。
因而，提供及时响应和高可靠性是其主要特点。
通常，实时系统具有以下特点：·及时性：它一般具有高精度的实时时钟，能及时地响应外部文件的请求，并在规定的时间内，完成对该文件的处理，控制实时设备和实时任务协调一致地运行。
·支持多道程序设计：任务调度算法简单、实用，数据结构简单明了，任务切换速度快，能够处理时间驱动的任务和文件驱动的任务。
·高可靠性：这是实时系统的主要设计目标之一。
为了提高实时系统的可靠性，软硬件都必须采取相应的措施加以保证。
·较强的过载防护能力：在支持多任务的实时系统中，实时任务的数目在某些时刻超出系统的处理能力时，系统要通过相应的措施(如延迟或丢弃不重要的任务)来保证实时性强的重要任务能及时处理。
4.作业调度程序从处于______状态的队列中选取适当的作业投入运行。
（分数：5.00）A.运行B.后备√C.完成D.提交解析：[分析] 作业从进入系统到运行结束，一般要经历进入、收容、运行、完成四个阶段。
相应地，我们说此作业处于进入、后备、执行、完成四个不同的状态。
进入状态：即提交状态，作业从输入设备进入输入井后备状态：操作员把作业输入到直接存取的后援存取器后，为进入系统的作业建立作业控制块，并把它加入到后备作业队列中，等候作业调度程序调度。
这一过程也称为作业注册。
运行状态：作业被作业调度程序选中，且分配了必要的资源，建立一组相应的进程后，该作业就进入了运行状态。
它分为三种状态：即就绪状态、执行状态、阻塞状态。
完成状态：当作业正常运行结束或因发生错误而终止时，作业进入完成阶段。
一般来说，作业调度程序需从处于后备状态的队列中选取适当的作业投入运行。
5.相联存储器在计算机系统中是用于______的。
（分数：5.00）A.存储文件信息B.与主存交换信息√C.内存地址变换D.内存管理信息解析：[分析] 相联存储器是不按地址而按给定内容的特征进行存取的存储器。
相联存储器的特点是：①除有存储功能外，还具有信息处理功能。
它能根据送来内容的特征查找存储单元；②对各个存储单元并行进行查找，因而能显著提高查找速度。
相联存储器用于地址相联，有与高速存储器相同行数和列数的存储单元。
当主存储器某一列某一行存储单元组调入高速存储器同一列某一空着的存储单元组时，与相联存储器对应位置的存储单元就记录调入的存储单元组在主存储器中的行号。
当中央处理器存取主存储器时，硬件首先自动对存取地址的列号字段进行译码，以便将相联存储器该列的全部行号与存取主存储器地址的行号字段进行比较：若有相同的，表明要存取的主存储器单元已在高速存储器中，称为命中，硬件就将存取主存储器的地址映射为高速存储器的地址并执行存取操作；若都不相同，表明该单元不在高速存储器中，称为脱靶，硬件将执行存取主存储器操作并自动将该单元所在的那一主存储器单元组调入高速存储器相同列中空着的存储单元组中，同时将该组在主存储器中的行号存入相联存储器对应位置的单元内。
6.关于剥夺式系统下列哪种说法是正确的______。
（分数：5.00）A.系统采用轮转调度进程，则系统采用的是剥夺式调度B.若现行进程要等待某一事件来引起调度，则该系统是剥夺式调度C.实时系统通常采用剥夺式调度√D.在剥夺式系统中，进程的周转时间较之非剥夺式系统是可预见的解析：[分析] 进程调度有以下两种基本方式。
非剥夺方式：分派程序一旦把处理机分配给某进程后便让它一直运行下去，直到进程完成或发生某事件而阻塞时，才把处理机分配给另一个进程。
即使在就绪队列有优先级高于当前执行进程时，当前进程仍将占用处理机，直到该进程自己因调用原语操作或等待I/O而进入阻塞、睡眠状态，或时间片用完时才重新发生调度让出处理机。
剥夺方式：当一个进程正在运行时，系统可以基于某种原则，剥夺已分配给它的处理机，将之分配给其他进程。
剥夺原则有：优先权原则、短进程、优先原则、时间片原则。
实时系统通常采用剥夺式调度，时间片轮转法是一种运行时间一到就剥夺进程处理器使用权的剥夺式调度。
7.CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用______。
（分数：5.00）A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术√D.虚存技术解析：[分析] 在操作系统中，引入缓冲的主要原因，可归结为以下几点。
1．改善CPU与I/O设备间的速度不匹配矛盾如一个程序，它时而进行长时间的计算而没有输出，时而又阵发性地把输出送到打印机。
由于打印机的速度跟不上CPU，而使得CPU长时间的等待。
如果设置了缓冲区，程序输出的数据先送到缓冲区暂存，然后由打印机慢慢地输出。
这时，CPU不必等待，可以继续执行程序。
实现了CPU与I/O设备之间的并行工作。
2．可以减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制如果I/O操作每传送一个字节就要产生一次中断，那么设置了n个字节的缓冲区后，则可以等到缓冲区满时才产生中断，这样中断次数就减少到1/n，而且中断响应的时间也可以相应的放宽。
3．提高CPU和I/O设备之间的并行性缓冲的引入可显著提高CPU和设备的并行操作程度，提高系统的吞吐量和设备的利用率。
8.进程具有3种基本状态，即阻塞态，运行态和就绪态。
进程在执行过程中，其状态总是不停地发生变化的，下面关于进程状态变化的说法中正确的是______。
（分数：5.00）A.一个进程必须经过进程的3个级别状态才能结束B.进程一旦形成，首先进入的是运行状态C.3种进程状态是进程的基本状态，进程可能同时处于某几种状态D.分时系统中，一个正在运行进程的时间片如果终结，该进程将转入就绪状态√解析：[分析] 一般来说，按进程在执行过程中的不同情况，进程的基本状态有阻塞态，运行态和就绪态三种：下面列出各状态之间转换的可能因素：就绪态一执行态：可能原因，进程调度；执行态一就绪态：可能原因，时间片到；执行态一阻塞态：可能原因，等待某个事件发生而睡眠；阻塞态一就绪态：可能原因，因等待事情发生而唤醒。
9.为了实现对文件系统中的文件的安全管理，任何一个用户在进入系统时都必须进行注册，这一级安全管理是______。
（分数：5.00）A.用户级B.文件级C.系统级√D.目录级解析：[分析] 文件的安全管理措施常常在系统级、用户级、目录级和文件级上实施。
(1) 系统级：用户需注册登记并配有口令，每次使用系统时，都需要进行登录(login)，然后输入用户口令(password)，方能进入系统。
(2) 用户级：系统对用户分类并限定各类用户对目录和文件的访问权限。
(3) 目录级：系统对目录的操作权限加以限定，如读(R)、写(W)、查看(X)等。
(4) 文件级：系统设置文件属性来控制用户对文件的访问，通常可设置的属性有：执行、隐藏、只读、读写、共享、系统。
用户对文件的访问，将由用户访问权、目录访问权限及文件属性三者的权限确定，或者说是有效权限和文件属性的交集。
如对于只读文件，尽管用户的有效权限是读，但都不能对只读文件进行修改、更名和删除。
对于一个非共享文件，将禁止在同一时间内由多个用户对它们进行访问。
通过上述4级文件保护措施，可有效地对文件实施保护。
10.单一连续分区存储管理时，若作业地址空间大于用户空间，可用______把不同时工作的段轮流装入主存区执行。
（分数：5.00）A.虚拟存储技术B.交换技术C.覆盖技术√D.移动技术解析：[分析] 覆盖技术的实现思想是，把程序划分为若干个功能上相对独立的程序段，按照其自身的逻辑结构使那些不会同时运行的程序段共享同一块内存区域。
程序段先保存在磁盘上，当有关程序的前一部分执行结束后，把后续程序段调入内存，覆盖前面的程序段。
交换技术的实现思想是，在分时系统中，用户的进程比内存能容纳的数量更多，系统将那些不再运行的进程或某一部分调出内存，暂时放在外存上的一个后备存储区，通常称为交换区，当需要运行这些进程时，再将它们装入内存。