计算机操作系统概要
自考02326《操作系统》串讲笔记1
第一部分课程概述一、使用教材《操作系统》，全国高等教育自学考试指导委员会组编，谭耀铭主编，中国人民大学出版社2007年版。
二、课程简介随着计算机技术的迅速发展，计算机的硬、软件资源越来越丰富，用户也要求能更方便、更灵活地使用计算机系统。
为了增强计算机系统的处理能力以及方便用户有效地使用计算机系统，操作系统已成为现代计算机系统中不可缺少的重要组成部分。
因此，操作系统课程也就成为高等学校计算机专业的重要专业基础课程。
本课程从操作系统实现资源管理的观点出发，阐述如何对计算机系统中的硬、软件资源进行管理，使计算机系统协调一致地、有效地为用户服务，充分发挥资源的使用效率，提高计算机系统的可靠性和服务质量。
三、课程学习与考试要求在自学过程中、考生应掌握操作系统对各种资源的管理方法和操作系统各部分之间的联系，这样才能真正掌握操作系统的工作原理以及了解操作系统在整个计算机系统中的作用。
为了能确切地学好本课程，要求考生具备：高级语言程序设计、数据结构、计算机系统结构等课程的知识。
在学任何一门课程时，要能做到真正学有所得，就必须：认真阅读教材，边读边做笔记；及时做习题，巩固所学内容；做好阶段总结，正确理解课程内容。
但每一门课程都有自身的特殊性，对于具体课程来说，应按照课程的特点具体探讨如何进行学习。
要学好操作系统课程，关键在于弄清操作系统要做什么，怎么去做和为什么要这样去做。
所以，如能注意如下几点，将会对操作系统课程的自学起到促进作用。
（1）在开始阅读某一章教材之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点、考核要求、自学要求、重点，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
（2）阅读教材时要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本原理必须彻底弄清，对设计技巧要能灵活运用。
（3）根据操作系统在计算机系统中的应用，你在学习操作系统课程时应围绕如下四个中心问题：①操作系统怎样管理计算机系统中的各种资源，以及保证资源的使用效率。
msinfo32命令的使用
msinfo32命令的使用msinfo32是一款Windows系统自带的命令行工具，用于查看本地计算机的详细系统信息。
通过该命令可以获取各种硬件和软件的相关信息，包括操作系统、系统硬件配置、设备驱动程序、安装的软件及其版本等。
使用msinfo32命令非常简单，只需要在命令提示符窗口中输入“msinfo32”，然后回车即可打开“系统信息”窗口。
在该窗口中可以看到系统概要、硬件资源、组件、软件环境等多个选项，下面我们分别介绍一下这些选项的详细内容。
1. 系统概要：系统概要选项显示了系统的基本信息，包括操作系统名称、版本、制造商、注册用户、系统类型（32位或64位）等。
2. 硬件资源：硬件资源选项提供了关于硬件配置的详细信息。
包括处理器、内存、主板、声卡、显示器、键盘、鼠标、网络适配器、打印机等硬件设备的信息。
每个硬件设备都列出了其制造商、型号和驱动程序的详细信息。
3. 组件：在组件选项中可以查看操作系统中已安装的各种组件的详细信息。
这包括网络服务、协议、文件共享、存储等。
4. 软件环境：软件环境选项列出了计算机上安装的所有软件及其版本信息，包括操作系统的软件组件、应用程序、驱动程序等。
此外，msinfo32还提供了导出和保存功能，可以将系统信息导出为txt、nfo或XML文件格式，方便用户查阅和共享。
在“文件”菜单中选择“导出”，然后选择保存文件的路径和文件格式即可。
msinfo32的使用场景非常广泛，可以用于故障排除、系统维护、软硬件升级以及报告系统信息等。
例如，当遇到系统崩溃或出现错误时，我们可以使用msinfo32查看系统信息，以便更好地理解问题的原因，并采取相应的解决方案。
另外，在升级内存、更换硬件或安装新软件之前，使用msinfo32检查系统信息，可以确保所选择的硬件和软件与计算机兼容。
总之，msinfo32是一款非常实用的系统信息查看工具，它能提供全面的硬件和软件信息，有助于用户了解计算机的配置和状态，便于用户进行故障排除和系统维护操作。
计算机简介概要
计算机概要什么是计算机？计算机是一种用于处理和存储大量数据的电子设备。
它能够执行各种复杂的计算任务，进行数据处理和信息存储。
计算机由硬件和软件两部分组成，硬件包括中央处理单元（CPU）、内存、硬盘等，软件包括操作系统和各种应用程序。
计算机的发展历程计算机的历史可以追溯到几千年前的计算工具和机械设备。
然而，现代计算机的起源可以追溯到20世纪40年代的第一台电子计算机 ENIAC（电子数字集成式计算机）。
在过去的几十年里，计算机发展迅速，并取得了巨大的进步。
计算机整体变得更小、更快、更强大。
现代计算机不仅可以执行复杂的计算任务，还能够连接到互联网，实现远程通信和数据共享。
计算机的分类根据运行方式和用途，计算机可以分为以下几类：1.个人计算机（PC）：个人计算机是一种用于个人使用的计算机，通常由一个处理器、内存、硬盘和显示器组成。
个人计算机广泛应用于家庭和办公环境，用于处理文档、浏览网页、娱乐等。
2.服务器：服务器是一种用于提供服务和资源的计算机。
它通常具有更高的处理能力、存储能力和网络连接能力，用于托管网站、存储数据等。
3.超级计算机：超级计算机是一种高性能计算机，可以同时运行多个复杂的计算任务。
它通常用于科学研究、气象预测、核能模拟等领域。
4.嵌入式计算机：嵌入式计算机是一种集成在其他设备中的专用计算机，用于控制、监测和处理设备的各种功能。
嵌入式计算机广泛应用于汽车、家电、工业控制等领域。
计算机的工作原理计算机的工作原理可以简单概括为输入、处理和输出三个步骤：1.输入：计算机通过各种输入设备，如键盘、鼠标、摄像头等接收外部数据。
这些数据被传输到计算机的处理器和内存中。
2.处理：计算机的处理器在内存中执行各种计算任务和逻辑操作。
它通过执行指令和操作数据来完成各种任务。
3.输出：计算机将处理结果通过显示器、打印机、扬声器等输出设备呈现给用户。
这些输出设备将计算机处理的数据可视化或者转化为其他形式的输出。
windows 基本操作
《 开 始 》 菜 单 的 经 典 模 式
自 定 义 “ 开 始 ” 菜 单
自 定 义 开 始 菜 单 的 高 级 属 性
四、Windows 的基本操作
1. 2. 3. 4. 5.
鼠标的使用 窗口 菜单 对话框和消息框 剪切板
１、鼠标的使用
鼠标是图形界面控制计算机的主
要工具，用户使用鼠标可以在屏 幕上定位光标，也可以执行程序 及其它任务。 鼠标的主要操作有单击、双击、 右击和拖动。
鼠标指针的含义
标准 选择 ? 文字 选择 对角线 调整1 对角线 调整2
帮助 选择 后台 操作
忙
手写
不 可用
垂直 调整
移 动
其他 选择 链接 选择
精确 定位
水平 调整
２、Windows XP的窗口
Windows 是一个多窗口操作 系统，每个打开的程序在桌面上都 有一个窗口。不同的窗口有不同的 功能。
关闭窗口
方法： I、单击“关闭”按钮，可以快迅地 关闭窗口； II、直接按控制菜单快捷键，Alt+F4 来关闭窗口。
3、菜单
Windows的基本操作命令都可以用 菜单来实现。 菜单内容主要有两种，一种用于执 行某种操作，如打开文件、保存文件、 打印等；另一种则用于设置，如设置窗 口的外观、设置页面、设置字体、颜色 等等。
左侧出现“●”：表示该菜单项被选中，并且
当前仍然有效，只允许选择一个项目（单选）。
左侧出现“√”：表示该菜单项被选中，并且
当前仍然有效，允快捷键，即
可以不通过选择菜单而直接按键盘上的快捷键就 能马上执行该项命令。
复选标记√
呈灰色的命令 分组符 单选标记●
系统概述
第一章系统概述1.1系统开发的目的及背景随着我国企业规模的不断扩大，职工队伍变得越来越庞大。
这就导致职工信息不断增多，而人事管理是一项琐碎、复杂而又十分细致的工作，例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。
这些优点能够极大地提高人事工资资管理的效率,也是企业的科学化、正规化管理,与世界接轨的重要条件。
这就对企业人事管理提出了新的要求，用计算机管理系统来管理企业人事已经成为目前的趋势，使用计算机可以高速，快捷地完成以上工作。
在计算机联网后，数据在网上传递，可以实现数据共享，避免重复劳动，规范数据管理行为，从而提高了管理效率和水平。
企业人事管理系统便是以计算机为工具，通过对人事管理所需的信息管理，不仅把管理人员从繁琐的数据计算处理中解脱出来，而且优化了管理体系，使其高效化，简易化，智能化，也提高了透明度和互动性。
1.2 可行性研究1.2.1可行性研究方法通过调查分析企业人事管理系统所具备的能力及实现的方法。
确定总体结构，利用数据库所具有的能力，以最简洁最容易的方法，使其成为一个初级的系统软件。
1.2.2可行性综合分析（1）可行性：系统现阶段的发展过程中，利用现有人力和物力是完全具备的能力开发出来的，作为阶段性产品，日后的发展空间大，实现方法逐步简单容易。
对于该系统的技术要求，现行的软件开发条件，环境，完全可以实现。
SQL Server 2000完全可以提供该系统的操作要求和数据库需求。
所以企业人事管理系统在技术上是完全可行的。
（2）操作可行性：该系统的开发要求是界面简单，易于操作。
（3）经济可行性：该系统做为课程设计开发，经济可行性在此不做讨论。
（4）法律可行性：没有触犯任何国家法律，该系统在法律上具有可行性。
第二章需求分析2.1用户需求本系统是为了更好的实现人事各种信息的管理。
本系统主要针对查看员工的各种信息需求所设计的，可以很好的管理数据。
主要功能有：数据入库、查询、修改和删除等。
系统概要设计文档
系统概要设计文档目录系统概要设计文档......................................................................................... 错误！未指定书签。
目录 ................................................................................................................ 错误！未指定书签。
1引言 ............................................................................................................. 错误！未指定书签。
1.1编写目的及阅读建议....................................................................... 错误！未指定书签。
1.2系统概述........................................................................................... 错误！未指定书签。
1.3文档概述........................................................................................... 错误！未指定书签。
1.4设计原则与设计要求....................................................................... 错误！未指定书签。
2引用文件...................................................................................................... 错误！未指定书签。
unix
今天这么多的各式各样的Unix衍生产品。
如AIX、Solaris、HP-UX、IRIX、OSF、Ultrix等等。
（这些商业化的Unix基本上都是源于AT&T授权的Unix System V）UNIX操作系统概要对于一个典型的计算机系统包括硬件、系统软件和应用软件这三部分。
操作系统则是控制和协调计算机行为的系统软件。
当然UNIX操作系统也是一个程序的集合，其中包括文本编辑器、编译器和其他系统程序。
下面我们就来认识一下这个分层结构：内核：在UNIX中，也被称为基本操作系统，负责管理所有与硬件相关的功能。
这些功能由UNIX内核中的各个模块实现。
其中包括直接控制硬件的各模块，这也是系统中最重要的部分，用户当然也不能直接访问内核的。
常驻模块层：常驻模块层提供了执行我们请示的服务例程。
它提供的服务包括输入/输出控制服务、文件/磁盘访问服务以及进程创建和中止服务。
我们的程序通过系统调用来访问常驻模块层。
工具层：是UNIX的用户接口，就是常用的shell。
它和其他UNIX命令和工具一样都单独的程序，是UNIX系统软件的组成部分，但不是内核的组成部分。
虚拟计算机：是向系统中的每个用户指定一个执行环境。
这个环境包括一个与用户进行交流的终端和共享的其他计算机资源，如最重要的CPU。
如果是多用户的操作系统，UNIX视为一个虚拟计算机的集合。
而对每一个用户都有一个自己的专用虚拟计算机。
但是由于CPU和其他硬件是共享的，虚拟计算机比真实的计算机速度要慢一些。
进程：UNIX通过进程向用户和程序分配资源。
每个进程都有一个作为进程标识的整数和一组相关的资源。
当然它也可以在虚拟计算机环境中执行。
Unix的家谱Unix成长为一个非私有的操作系统，是因为1956年的AT&T公司受命于联邦去经营电报电话服务。
当然也可以开发软件，甚至那个软件可以有”合理”收费的许可证，但是这个公司却被禁止从事任何和计算机有关的商业活动。
操作系统概要终极解码版
概述1．操作系统是扩充（B ）功能的第1层系统软件。
A．软件B．裸机C．机器语言D．中断2．从资源管理程序的观点来看，操作系统是（ B ）的管理者。
A．程序和数据B．系统硬软件资源C．进程D．中断3．属于实时控制系统的是（ A ）。
A．飞机自动驾驶系统B．飞机订票系统C．电子商务系统D．管理信息系统4．操作系统的职能有三，管理系统硬软件资源、合理地组织计算机工作流程以及（ B ）。
A．防止某些人以非法手段进入系统B．为用户提供良好的工作环境的接口C．对用户的命令快速产生响应D．作为服务机构向其他站点提供优质服务5．非影响分时系统响应时间的因素是（ C ）。
A．进程调度和对换的时间B．分时用户的数目C．分时用户所运行程序的特性D．时间片的大小操作系统接口1．当用户程序需要使用操作系统功能从磁盘读取执行的程序和数据时，首先要通过专门的指令完成（C）。
A．从运行态到阻塞态的转换B．进程从活动态到挂起态的转换C．进程从目态到管态的转换D．进程从管态到目态的转换2．在批处理系统中，不属于作业管理程序任务的是（ D ）。
A．按照调度算法在后备状态的作业中选择作业B．为选中的作业创建相应进程C．为选中的作业分配主存等系统资源D．为作业对应的进程分配处理器进程管理1．若一程序运行时独占系统全部资源，资源的状态只受该程序而改变，程序执行结果不受外界因素的影响，这是指（ B ）。
A．序顺序执行的顺序性B．程序顺序执行的封闭性C．程序顺序执行的可再现性D．并发程序失去封闭性2．不属于进程3种基本状态的是（ C ）。
A．运行态B．就绪态C．后备态D．阻塞态3．下面关于并行性和并发性说法正确的是（D ）。
A．并行性是指2个或2个以上的事件在同一时间段内发生B．并发性是指2个或2个以上的事件同一时刻发生C．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并行执行D．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并发执行4．已经获得了除处理器以外的所有必要资源的进程处于（ C ）。
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进程Process
程序并发执行的特 征
进程
程序顺序执行的特
征
B
C
A
进程Process
A
顺序 性
B
封闭 性
C
可再 现性
程序顺序执行的特征
程序顺序执行的特征
A
顺序 性
B
封闭 性
C
可再 现性
01
间断性
02
失去封 闭性
03
不可再 现性
进程Process
程序并发执行的特征
程序并发执行的特征
间断性
失去封闭性
存储管理方式
分页存储
存储管理方式
分段存储
存储管理方式
段页式存储
虚拟存储器
虚拟存储器
理论基础
局部性原理
虚拟存储器
技术支持
交换技术
虚拟存储器
概念
指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统
请求分页存储管理方式
请求页表 机制
01
缺页中断 机构
02
抵制变换 机构
死锁Dead Lock
产生死锁的必要条件
互斥条件
1
请求和保 持条件
2
不可抢占 条件
3
循环等待 条件
4
死锁的处理
预防死锁
01
02
避免死锁
银行家算法
03
检测死锁
04
解除死锁
存储器管理
存储器管理
地址重 定位
存储管 理方式
存储器管理
地址重定位
装入时对目标程序中的指令和数据地址的修改过程（逻辑地址->物理地址）
进程
概念
进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资 源分配和调度的一个独立单位
进程
特征
01
动态性
03
独立性
02
并发性
04
异步性
进程
就绪状态 Ready
执行状态 Running
阻塞状态 Block
三种基本状态
进程
状态转换
进程
A
线性 方式
B
链接 方式
C
索引 方式
进程控制快PCB的组织方式
地址重定位
装入时对目标程序中的指令和数据地址的修改过程（逻 辑地址->物理地址）
单一连 续分配
分区分 配
分页存 储
存储器管理
存储管理方式
分段存 储
段页式 存储
存储管理方式
单一连续分配
分区分配
固定分区分配
动态分区分配 首次适应First Fit算法
循环首次适应Next Fit算法 最佳适应Best Fit算法 最坏适应Worst Fit算法 快速适应Quick Fit算法
进程
间接相互制 约
1
直接相互制 约
2
进程间的制约关系
进程
临界资源critical resource
进程
临界区critical section
物理意义
1
进程
信号量机制Semaphores
wait、 signal原语
2
进程
经典进程的同步问题
生产者消费者问
题
哲学家就 餐问题
读者-写 者问题
进程通信类型
高级调度High Level Scheduling
中级调度Intermediate Scheduling
低级调度Low Level Scheduling
处理机调度与死锁
作业调 度
进程调 度
常见的处理机调度算法
常见的处理机调度算 法
作业调度 先来先服务FCFS
短作业优先SJF 进程调度
轮转调度算法 Round Robin(RR)
引论
0 1
并发 Concurre
nce
0 3
虚拟 Virtual
0 2
共享 Sharing
0 4
异步 Asynchro
nism
操作系统的基本特征
引论
操作系统的主要功能
处理机管理
存储器管理
操作系统的 接口
设备管理
特点
引论
多道批处理系统
多道程 序概念
特点
引论
分时系统
特点
引论
实时系统
进程Process
处理机调度与死锁
处理机调度与死锁
处理机调 度的层次
常见的处 理机调度 算法
死锁 Dead Lock
处理机调度与死锁
高级调度High Level Scheduling
A
低级调度Low Level Scheduling
B
中级调度Intermediate Scheduling
C
处理机调度的层次
处理机调度的层次
客户机-服务器系统Client-
68%
Server System
消息传递系统Message
44%
passing system
管道pipe通信系统
21%
共享存储器系统Shared-
15%
Memory System
Socket RPC(Remote Procedure Call)
进程
线程的概念
进程中的一个执行流程，比进程更小的基本单位
处理机调度与死锁
死锁Dead Lock
死锁原因
概念
死锁的处理
产生死锁的必 要条件
竞争不可抢占性资源引起死 锁
进程推进顺序不当引起死锁
死锁Dead Lock
死锁原因
竞争可消耗资源引起死锁
死锁Dead Lock
概念
如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其他进程 才能引发的事件，那么该组进程就是死锁的
A
独占 设备
输入输出系统
设备按共享属性的分类
B
共享 设备
C
虚拟 设备
设备按共享属性的分类
A
独占 设备
B
共享 设备
C
虚拟 设备
输入输出系统
采用轮询的可编程 I/O方式
01
02
直接存储器访问方 式Direct Memory
Access(DMA)
03
采用中断的可编程 I/O方式
I/O控制方式
I/O控制方式
计算机操作系统概要
演讲人
2 统概念
D
多道批处 理系统
引论
B
操作系统 的基本特
征
E
分时 系统
C
操作系统 的主要功
能
F
实时 系统
引论
操作系统概念
操作系统（Operating System，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算 机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系 统的支持下才能运行。
不可再现性
02
01
概念
进程Process
进程
03 特征
06
进程间的制约 关系
05
进程控制快PCB
的组织方式
04
状态转换
三种基本状态
临界资源critical resource
临界区critical section
信号量机制 Semaphores
经典进程的同步问题
进程Process
进程
进程通信类型
线程的概念
03
直接存储器访问方式
Direct Memory
Access(DMA)
02
采用中断的可编程
I/O方式
01
采用轮询的可编程
I/O方式
输入输出系统
缓冲
引入目的
实现
03
最佳置换算法 Optimal
先进先出页面置换 算法FIFO
最近最久未使用 Least Recently
Used(LRU)
页面置换 算法
04
虚拟存储器
段表
缺段中断机构
地址变换机构
请求分段存储管理方式
输入输出系统
设备按共 享属性的 分类
输入输出系统
I/O控 制方式
通道
缓冲
设备独 立性
磁盘调 度算法