操作系统核心资料
计算机操作系统复习资料
计算机操作系统复习资料一、填空题1.进程是一个程序对某个数据集的执行过程。
进程从结构上讲，包括程序、数据和PCB三部分。
2. 进程是一个动态的概念，程序是一个静态的概念。
3. 操作系统中，可以并行工作的基本单位是进程，它是由程序、数据集和 PCB 组成。
4. 进程存在的唯一标志是 PCB 的存在。
当系统创建一个进程时，系统为其建立一个 PCB ，当进程被撤销时系统就将其收回。
5.进程有三种基本状态，即(1) 运行状态、(2) 就绪状态、(3) 等待状态。
当进程由(1)变换到(2)或(3)时，就会立即引起重新调度。
6. 在操作系统中，不可中断执行的操作称为原语。
7. 并发进程之间的基本关系是同步或互斥。
其中互斥是指进程之间的一种间接关系。
8. 临界资源是指一次只允许一个进程访问的资源，而临界区是指进程中访问临界资源的那段程序代码。
9. P，V操作原语是在信号量上操作的。
10. 信号量的物理意义是：当信号量的值大于零时，表示可用资源的数量；当信号量值小于零时，其绝对值为等待使用信号量所代表资源的进程的数量。
11. 有n个进程共享同一个临界区，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量值的变化范围是 1~-（n-1）。
12.如果系统中有n个进程，则在等待(阻塞)队列中进程的个数最多可为 n 个。
13. 如果信号量的当前值为－5，则表示系统中在该信号量上有5个等待进程。
14.某程序运行时经常需打印中间结果。
计算时，该进程处于用户态，打印时处于系统态，打印结束时进程处于用户态。
（指系统状态）、15. 在操作系统中引入线程的主要目的是减少程序并发执行时的时空开销，使OS具有更好的并发性。
16. 如果一个程序能为多个进程同时共享执行，那么它应该以纯码形式编写，即该程序是可重人码程序，这种程序的特点是：在它执行过程中自身不可修改。
17. 中断优先级是由硬件规定的，若要调整中断的响应次序可通过系统调用。
18. 进程初建时处于就绪态，运行时因为时钟中断而处于就绪态，因等待事件或资源而处于阻塞态。
操作系统重点概念
操作系统重点概念1、进程：进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
2、线程：线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。
一条指令，必须在一个线程中被执行。
3、进程状态：进程状态是用来表示进程在内存中的状态，包括：新建、就绪、阻塞、运行、终止等状态。
4、进程调度：进程调度是操作系统中最重要的一种调度，也是操作系统提供给用户的唯一接口。
5、死锁：死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象。
6、文件系统：文件系统是操作系统在磁盘上组织文件的方法。
7、文件控制块：文件控制块是用来表示文件在磁盘上的存储结构。
8、虚拟内存：虚拟内存是操作系统提供给用户的内存，它使得应用程序认为它拥有连续可用的内存，实际上是被分割到多个不同的物理内存碎片中。
9、中断：中断是指计算机运行过程中，出现某些意外情况而由硬件或者软件引起的计算机执行顺序突然发生改变的现象。
10、中断向量表：中断向量表是用来存放中断处理程序的入口的。
11、系统调用：系统调用是应用程序请求操作系统为其服务的一种方式。
12、作业调度：作业调度是操作系统中用来控制作业进入内存的程序。
13、设备驱动程序：设备驱动程序是用来控制硬件设备的中断处理程序。
14、目录树：目录树是用来组织和管理文件系统中文件的树形结构。
15、文件权限：文件权限是指对文件可以进行读、写、执行等操作的权限控制。
操作系统基本概念操作系统是计算机系统的核心组件，负责管理和控制计算机系统的硬件和软件资源。
它使得计算机能够高效、有序、安全地运行各种应用程序，并提供给用户一个友好、易于使用的操作环境。
一、操作系统的定义和功能操作系统是一种系统软件，它控制计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供一个统一、标准的接口。
操作系统的主要功能包括：1、资源管理：操作系统负责分配和释放计算机的各种资源，如CPU、内存、磁盘空间、网络等。
操作系统必备基础知识
操作系统必备基础知识今天给大家推荐两份大佬们总结的PDF，一份是计算机基础知识，一份是操作系统，反正帅地看完之后，和面试官聊天，都有点飘了，废话不多说,下面就让小编带你去看看哪些操作系统必备基础知识，希望能帮助到大家!操作系统基础知识操作系统是计算机体系中必不可少的核心系统软件，其他软件(如编辑程序、汇编程序、编译程序、数据库管理系统等系统软件，以及大量应用软件)是建立在操作系统的基础上，并在操作系统的统一管理和支持下运行。
操作系统是用户与计算机之间的桥梁，用户可以通过操作系统提供的功能访问计算机系统中的软硬件资源。
操作系统的作用是通过资源管理提高计算机系统的效率，改善人机界面，为用户提供有好的工作环境。
有效地组织和管理系统中的各种软硬件资源，合理的组织计算机系统工作流程，控制程序的执行，并且向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
简单的说，操作系统就是运行在计算机硬件和软件(其他系统软件和应用软件)之间的一个系统软件，它的主要作用就是让计算机能够运行的很好的同时让你觉得也不错。
操作系统分为这么几种：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统、微机操作系统(这个我们就比较常见了，比如Linux、Windows、Unix、手机上的基于Unix的安卓系统等等)。
操作系统的功能可分为5大部分：处理机(CPU)管理、文件管理、存储管理、设备管理和作业管理。
下面说说处理机管理中的一些基础知识。
三态模型五态模型在多道程序环境的系统中，存在多个可以一起进行(并发执行)的进程，因此必然会存在进程之间的通信问题。
进程间的通信主要有同步、互斥、调度、死锁、信号量机制等问题进程间的同步多个进程都是独立进行的，有的时候需要在某些地方协调一下，比如进程A在生产一个原件，进程B要加工这个原件，这时候就需要进程B等待进程A完成后才能开始进行，这就是进程之间的同步。
进程间的互斥这就是指两个进程都想用同一个资源，但是这个资源同时只能被一个进程使用。
操作系统的核心概念
操作系统的核心概念操作系统是计算机系统中最为重要的软件之一，它负责管理和控制计算机硬件资源，为用户和应用程序提供一个方便、高效、稳定的工作环境。
为了更好地理解操作系统的核心概念，让我们逐步深入探讨。
一、操作系统的定义操作系统是一个软件系统，它由一系列软件和数据组成，用于管理计算机硬件和提供应用程序与计算机硬件之间的接口。
简单来说，操作系统就是计算机系统的管家，负责协调、管理和分配计算机的资源。
二、操作系统的功能1. 进程管理操作系统负责管理计算机中的各个进程，包括进程的创建、调度、暂停和恢复等。
通过合理的进程管理，操作系统能够提高计算机的运行效率和响应速度，确保各个进程按照预定的顺序和优先级进行执行。
2. 内存管理操作系统需要管理计算机的内存资源，包括内存的分配、回收和保护等。
合理的内存管理可以提高计算机的内存利用率，防止进程之间相互干扰，确保系统的稳定性和安全性。
3. 文件系统操作系统负责管理计算机中的文件和文件夹，包括文件的存储、查找、读取和写入等操作。
通过文件系统，用户和应用程序可以方便地访问和管理计算机中的各类文件，提高工作效率和数据传输速度。
4. 设备驱动操作系统需要提供设备驱动程序，用于管理和控制计算机中的各类硬件设备，比如打印机、键盘、鼠标等。
通过设备驱动，操作系统可以实现硬件设备和软件程序之间的交互，使得用户可以通过软件来操控硬件设备。
三、操作系统的分类操作系统可以根据其功能和结构的不同进行分类。
常见的操作系统分类包括以下几种：1. 批处理操作系统批处理操作系统主要用于处理大量的批量任务，它们按照事先编排好的顺序依次执行，无需人工干预。
2. 分时操作系统分时操作系统主要用于多用户环境下，它可以有效地实现多用户之间的并发操作，每个用户都能够同时使用计算机系统而感觉不到其他用户的存在。
3. 实时操作系统实时操作系统主要用于对时间要求较高的应用场景，如工业控制、航天飞行等领域。
它能够在规定的时间内完成任务，保证系统的稳定性和可靠性。
操作系统重点概念
1.CPU的两种运行模式：内核态（又称核心态、系统态、管态）与用户态（又称目态）。
2.指令是控制计算机执行某种操作的命令。
3.特权指令：是一类具有特殊权限的指令，只用于操作系统或其他系统软件，普通用户不能直接使用4.非特权指令：也称为用户指令或普通指令，是普通用户能够直接使用的指令。
这是指令集中除特权指令外的所有指令。
5.操作系统的用户观点与系统观点:用户观点：为用户提供使用计算机系统的接口与各种资源管理服务（从系统外部看）系统观点：管理与分配计算机系统硬件及软件资源。
因此，操作系统是计算机资源的管理者（从系统内部看6.操作系统：是控制与管理计算机系统内各种硬件与软件资源、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。
功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口7.多道程序设计的基本思想：在内存中同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替地执行。
这些作业共享CPU与系统中的其他资源。
8.多道批处理系统优缺点：优点:系统资源利用率高；系统吞吐量大。
缺点:用户作业等待时间长；无交互性，用户一旦提交作业就失去了对其运行的控制能力9.多道：系统在内存中存放多个作业，并且在外存上还保存大量的后备作业。
10.成批：系统按批次调度作业，而在系统运行过程中不允许用户与机器之间发生交互作用。
11.分时：对时间的共享。
在分时系统中，分时主要是指若干并发程序对CPU时间的共享12.Linux系统特点:与UNIX兼容；自由软件，源码公开；性能高，安全性强；便于定制与再开发；互操作性高；全面的多任务与真正的32位操作系统13.进程概念：程序在并发环境中的执行过程进程最根本的属性：是动态性与并发性进程的特征：动态性并发性独立性异步性批处理系统的特征：脱机多道成批处理分时系统的特征：多路性独立性及时性交互性14.进程间的相互关系主要分为如下三种形式：1.互斥——竞争同一资源而发生相互制约2. 同步——协同完成一项任务3. 通信——交换信息，合作完成一项工作15.进程与程序的区别与联系：（1）进程是动态概念，程序是静态概念（2）进程有并发性，程序没有（3）一个程序对应多个进程（4）进程有三个基本状态进程的三种状态及其转换16.进程控制块的作用：每个进程有唯一的进程控制块；操作系统根据PCB对进程实施控制与管理；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识17.临界资源：一次仅允许一个进程访问的资源18.临界区：简称CS区进程中访问临界资源的那段程序代码19.原语是为完成某些特定的功能而编制的一段系统程序。
操作系统的核心功能
操作系统的核心功能操作系统是计算机系统中最基础、最重要的软件之一，它负责管理和控制计算机硬件资源，并为用户和其他软件提供接口和服务。
操作系统的核心功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理。
一、进程管理进程是计算机系统中正在运行的程序的实体，它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程管理是操作系统的核心功能之一，其主要任务是实现进程的创建、终止、切换和调度。
1. 进程创建：操作系统负责创建新的进程，并为其分配资源，如内存空间、文件描述符等。
进程创建通常包括以下步骤：分配进程控制块（PCB）、为进程分配内存空间、初始化进程控制块和上下文环境。
2. 进程终止：当进程完成任务或发生错误时，操作系统需要终止进程并回收其占用的资源。
进程终止通常包括以下步骤：释放进程控制块、释放内存空间、关闭文件描述符等。
3. 进程切换：操作系统通过进程切换实现多个进程之间的并发执行。
进程切换主要包括保存当前进程的上下文信息、加载新进程的上下文信息和设置新进程的运行状态。
4. 进程调度：操作系统根据一定的调度算法，选择合适的进程执行，并为其分配资源和时间片。
进程调度的目标是提高系统的吞吐量、响应时间和公平性。
二、内存管理内存管理是操作系统的另一个核心功能，它负责管理计算机的内存资源，为进程提供虚拟内存空间，并控制内存的分配和回收。
1. 内存分配：操作系统根据进程的需求，为其分配合适大小的内存空间。
内存分配通常包括以下方式：连续分配、非连续分配和虚拟内存分配。
2. 内存回收：当进程终止或释放内存时，操作系统需要回收其占用的内存空间，以便重新利用。
内存回收通常包括以下方式：释放内存空间、更新空闲内存表和回收页表。
3. 内存保护：操作系统通过内存保护机制，防止进程越界访问或非法访问其他进程的内存。
常见的内存保护方式包括：地址空间划分、访问权限控制和页面交换。
三、文件系统管理文件系统管理是操作系统的另一个核心功能，它负责管理存储设备上的文件和目录，并提供文件的读写、创建、删除等操作。
106256-操作系统(第5版)-9-《操作系统教程》(5版)教学重点、难点及解决办法
《操作系统教程》（笫5版）教学重点、难点及解决办法（按十个核心知识单元排列）1、概念与原理重点：操作系统的发展历史、定义、作用、功能、特征、分类、发展动力和研究动向；操作系统在计算机系统中的地位，以及与其他软件的联系与区别；操作系统的资源管理技术：复用、虚拟和抽象；操作系统三个最基本抽象：进程抽象、虚存抽象和文件抽象；操作系统虚拟机及其实现原理；多道程序设计定义、实现基础、基本原理、主要特征、优点缺点。
难点：对并发性和共享性及其关系的深刻理解；多道程序运行的时间关系、处理器及设备利用率计算；操作系统在计算机系统中的地位和作用；操作系统与其他软件的联系与区别；对操作系统三个最基本抽象的深刻理解，虚拟机的定义及其实现原理。
解决办法：讲解操作系统是计算机系统的核心和灵魂，是各类软件系统中最复杂的软件之一，是软件系统中的基础软件；提醒学生注意学习方法、激发学习兴趣，学习本课程最终目标是建立起以操作系统为中心的计算机系统的系统级的认识和全局性把握；强调操作系统是理论性与实践性并重的课程，理论与实践相结合十分重要，既要学好原理，又要动手实践，做到课程教学与实验内容彼此呼应、掌握基本原理与提高编程能力相互并重；多道程序设计是讲授的重点之一，让学生理解和掌握多道程序设计原理，实现它必须解决的若干问题，基本调度思想，理解计算机效率的计算方法；可通过图解方法介绍操作系统三个最基本抽象，在此基础上再介绍虚拟机，让学生牢固掌握操作系统资源管理技术；本知识单元主要要求是讲清楚“操作系统是什么?为什么要它?它干什么?它如何干?”等问题，回顾操作系统的发展历史和分类，有助于理解操作系统的实质，提醒学生带着以上问题学习操作系统；建议学生多看参考书和参考资料，多浏览相关网站，并为学生提供这类信息资源。
2、接口与服务重点：操作系统接口、操作系统服务；POSIX标准、访管指令、应用编程接口API、标准库函数；程序接口与系统调用；操作接口与系统程序；shell概念、变量、命令、语句及其简单程序设计。
操作系统重点概念
操作系统重点概念操作系统是计算机系统中的核心软件之一，负责管理和协调计算机硬件和用户软件资源的分配和调度。
它提供了一组关键的概念和功能，以确保计算机系统正常运行并提供良好的用户体验。
本文将介绍操作系统的几个重要概念，并解释其在计算机系统中的作用。
1. 进程管理进程是指正在执行的程序的实例。
操作系统通过进程管理来分配和调度计算机的处理器资源。
它负责创建和销毁进程，并为每个进程分配必要的资源。
通过合理的进程管理，操作系统可以提高计算机系统的并发性和响应性。
2. 内存管理内存管理是操作系统中的一个重要概念，它负责管理计算机的内存资源。
操作系统将内存划分为不同的区域，如内核区域和用户区域。
它管理内存的分配和回收，确保进程能够正确访问所需的内存空间，同时避免不同进程之间的冲突。
3. 文件系统文件系统是操作系统中用于组织和管理文件的一种机制。
它提供了对文件的读取、写入和删除等操作。
文件系统还负责文件的命名、保护和共享等功能。
通过文件系统，用户可以方便地组织和访问计算机中的数据。
4. 设备管理设备管理是操作系统的一个关键概念，它负责管理和控制计算机系统的硬件设备。
操作系统通过设备管理来提供对设备的访问和控制，包括输入设备、输出设备和存储设备等。
通过设备管理，操作系统可以实现设备的并发访问，提高计算机系统的效率和可靠性。
5. 文件管理文件管理是操作系统中对文件进行组织和管理的一种机制。
它包括文件的存储、查找、共享和保护等操作。
操作系统通过文件管理提供了对文件的高效管理和访问，保证数据的完整性和安全性。
6. 网络管理网络管理是操作系统中的一个重要概念，它负责管理和控制计算机系统的网络资源。
操作系统通过网络管理来实现计算机之间的通信和数据传输。
它提供了网络接口和网络协议等功能，保证计算机系统可以正常连接和通信。
总结：操作系统的重点概念包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理、文件管理和网络管理等。
这些概念在计算机系统中起着关键的作用，确保计算机系统正常运行并提供良好的用户体验。
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计算题：<不一定是这两个题目，但题型肯定）
1、作业调度算法(P155 应用题T8>
2、FIFO LRU OPT 页面算法
问答题：<考五个，以下仅供参考）
1、操作系统的定义，目标，功能，主要特征<考一点）
答：定义：管理系统资源、控制程序运行、改善人机界面、提供各种服务，并合理组织计算机工作流程和为用户方便而有效地使用计算机提供良好运行环境的最基本的系统软件。
b5E2RGbCAP 目标：方便用户使用、扩充机器功能、管理各类资源、提高系统效率、构筑开放环境、
功能：1、处理器管理2、存储管理3、设备管理4、文件管理
5、网络与通信管理
6、用户接口。
特征：并发性、共享性、异步性
2、死锁产生的条件<P199）
答：1）、互斥条件：系统中存在临界资源，进程应互斥地使用这些资源
2）、占有和等待条件：进程在请求资源得不到满足而等待时，不释放已占有的资源。
3）、不剥夺条件：已被占用的资源只能由属主释放，不允许被其他进程剥夺。
4）循环等待条件：存在循环等待链，其中每个进程都在链中等待下一个进程所有持有的资源，造成这组进程处于永远等待状态。
p1EanqFDPw
前三个是死锁存在的必要条件，但不是充分条件，第4个条件是前3个条件同时存时所产生的结果，帮条件并不完全独立。
但是，单独考虑每个条件是有用的，只要能破坏4个必要条件之一，就可以防止死锁。
DXDiTa9E3d
3、进程状态转化<P94图2.12+文字<1234））
答：
完成
1、运行态-等待态：运行进程等待使用某种资源或某事件发生，
如有等待设备传输数据或人工干预。
2、等待态-就绪态：所需资源得到满足或某事件已经完成，如设
备传输数据结束或人工干预完成。
3、运行态—就绪态：运行时间片到时或出现更高优先级的进程
时，当前进程被迫让出处理器。
4、就绪态-运行态：当CPU空闲时，调度程序选中一个就绪进程
执行
4、文件存取方法<P361）
答：顺序、直接、索引
5、PV信息量物理意义<P175 1、2小点 P176 推论一推论二推论
三）
4、在操作系统中，P操作和V操作各自的动作是如何定义的？
P操作顺序执行下述两个动作：
①信号量的值减1，即S=S-1；
②如果S≥0，则该进程继续执行；
如果S＜0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待<直至其它进程在S上执行V操作，把它释放出来为止）。
RTCrpUDGiT
V操作顺序执行下述两个动作：
①S值加1，即S=S+1；
②如果S＞0，则该进程继续运行；
如果S≤0，则释放信号量队列上的第一个PCB<即信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程<把阻塞态改为就绪态），执行V 操作的进程继续运行。
5PCzVD7HxA
6、进程的属性？<P93）
答：结构性、共享性、动态性、独立性、制约性、并发性。
7、中断的过程？
填空题
1、进程的交互<P167）
2、文件的逻辑结构分为两种基本形式：流式文件，记录式文件
3、强迫性中断的分类(P69>
4、操作系统的三个基本类型
申明：
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