现代操作系统第4版总结
操作系统第四版期末复习资料整理
二、填空：（每空1分，共20空*1分=20分）1、操作系统的特征有并发、共享、虚拟、异步性。
2、程序员在编写程序时可使用_系统调用（或程序接口、编程接口） __接口来请求操作系统服务。
3、进程在内存中的三种基本状态是［就绪、执行、阻塞。
4、进程同步机制应遵循的4条准则是：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待_。
5、在操作系统中，不可中断也不可并发执行的原子操作称为_原语（或原子操作）。
6、在FCFS调度中，一作业8:00到达系统，估计运行时间为1小时，若10:00 开始执行该作业，其带权周转时间（即响应比）是_3_ o&进程调度算法采用时间片轮转法时，若时间片过大，就会使轮转法转变为先来先服务（或FCFS —调度算法。
9、分页式存储管理中，页表是用来指出进程的逻辑页号与内存物理块号之间的对应关系。
10、已知某页式管理中页长为2KB/页，逻辑地址为2500处有一条指令，问：该指令的页号为_匚_，页内地址为452 o11、按存取控制属性分类，可将文件分为只执行文件、只读文件、读写文件_三类。
12、操作系统的五大主要功能是处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理_、用户接口。
13、设A进程正在执行，突然被更高优先权的B进程抢占了CPU，则A进程应转入_就绪__队列。
14、在记录型信号量中，某进程在执行一 Signal （或V）一原语时可能会唤醒另一个阻塞进程（用英文标识符作答）。
15、页式存储管理中，记录逻辑页号到物理块号映射关系的数据结构称为一页_ 表，该表的长度是由进程大小和_页面大小（或页长）_共同决定的。
16、进程存在的唯一标志是它的进程控制块（或PCB ）存在，作业存在的唯一标志是它的I作业控制块（或JCB ）存在。
17、进程运行时因为时间片到而转向_就绪_态，因等待事件或资源而转向_阻塞_ ^态。
18、若无进程处于运行状态，则_就绪_队列必为空。
19、在分页存储管理中，地址结构由页号P和位移量W组成，地址转换时页号P 与页表长度L进行比较，如果P_大于等于（或三）_L，则产生越界中断。
计算机操作系统(第四版)第2章 进程的描述与控制1
14
进程：
资源拥有者，动态的。 （目标：协同完成同一个任务 （目标：协同完成同 个任务！）
15
线 线程
一般不拥有资源，是受派遣者 （只负责 从这条线过的 必须缴费） （只负责：从这条线过的，必须缴费）
16
进程的基本概念
程序并发执行时，必会共享系统资源。进程，是 描述程序执行时的动态特征
P32
2.1前趋图程序执行 2.2 进程的描述
N＝N＋1 N N 1 n＋1 1 print(N) n＋1 N＝0 N＝0 0
（2）N:＝N＋1在print(N)和N＝0之后，得到的N值分别为: N:＝N＋1在print(N)和N＝0之后 得到的N值分别为:
print(N) n N 0 N＝0 0 N＝N＋11
I3 C3 P3
9个∆t
t0Δt t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
t
21
顺序执行与并发执行
任意程序都存在着 Ii→Ci→Pi 这样的前驱关系，因 而对一个用户程序的输入 而对 个用户程序的输入、计算和打印这三个操 计算和打印这三个操 作，必须顺序执行。 但在多道环境下并不存在或并不要求Pi→Ii+1 关系， 即Ii 、 Cj 和 Pk（i≠j≠k）之间并不存在前驱关系。
17
程序的顺序执行及其特征 1. . 程序的顺序执行
程序的执行：顺序执行和并发执行； 一个应用程序分成若干个程序段，各程序段之间，必 须按照某种先后次序顺序执行。 用结点(Node)代表各程序段的操作(I代表输入操作，C代 表计算操作，P代表打印操作)，用箭头指示操作的先后 次序; 次序
《现代操作系统第四版》第六章答案
《现代操作系统第四版》第六章答案第四章文件系统习题Q1: 给出文件/etc/passwd的五种不同的路径名。
（提示：考虑目录项”.”和”…”。
）A:/etc/passwd/./etc/passwd/././etc/passwd/./././etc/passwd/etc/…/etc/passwd/etc/…/etc/…/etc/passwd/etc/…/etc/…/etc/…/etc/passwd/etc/…/etc/…/etc/…/etc/…/etc/passwdQ2：在Windows中，当用户双击资源管理器中列出的一个文件时，就会运行一个程序，并以这个文件作为参数。
操作系统要知道运行的是哪个程序，请给出两种不同的方法。
A:Windows使用文件扩展名。
每种文件扩展名对应一种文件类型和某些能处理这种类型的程序。
另一种方式时记住哪个程序创建了该文件，并运行那个程序。
Macintosh以这种方式工作。
Q3：在早期的UNIX系统中，可执行文件（a.out）以一个非常特別的魔数开始，这个数不是随机选择的。
这些文件都有文件头，后面是正文段和数据段。
为什么要为可执行文件挑选一个非常特别的魔数，而其他类型文件的第一个字反而有一个或多或少是随机选择的魔数？A：这些系统直接把程序载入内存，并且从word0（魔数）开始执行。
为了避免将header作为代码执行，魔数是一条branch指令，其目标地址正好在header之上。
按这种方法，就可能把二进制文件直接读取到新的进程地址空间，并且从0 开始运行。
Q4: 在UNIX中open系统调用绝对需要吗？如果没有会产生什么结果？A: open调用的目的是：把文件属性和磁盘地址表装入内存，便与后续调用的快速访问。
首先，如果没有open系统调用，每次读取文件都需要指定要打开的文件的名称。
系统将必须获取其i节点，虽然可以缓存它，但面临一个问题是何时将i节点写回磁盘。
可以在超时后写回磁盘，虽然这有点笨拙，但它可能起作用。
《操作系统教程(第4版)》ch7-7-5-7-6-7-7安全0S设计和开-Linux-windows
• 3)入侵测试：入侵者应当掌握操作系统典型的安 全漏洞，并试图发现和利用系统中的安全缺陷。
3操作系统安全测评准则
系统分为四类七个安全等级 D类—D级，安全性最低级，整个系统不可信任。 C类—自主保护类，
• 安全功能包括的安全元素：
标识与鉴别、自主访问控制、强制访问控制、 标记客体重用、审计、数据完整性、可信路径、 隐蔽信道分析和可信恢复。 • 安全保证：
1)TCB自身安全保护，包括TSF模块、资源利用、 TCB访问等；
2)TCB设计和实现，包括配置管理、分发和操作、 开发、指导性文档、生命周期支持、测试、脆 弱性评定等；
• 安全策略配置目标包括：控制对数据的原始访问、保 护内核和系统软件的完整性、防止特权进程执行危险 代码、及限制有特权进程缺陷所导致的伤害、防止未 通过身份鉴别就进入管理员角色或域、防止普通进程 干扰系统进程或管理员进程等。
• 策略可根据策略文件灵活生成，客体的类型有：设备、 文件、网络文件、网络等；主体域策略定义有：管理、 系统、用户等。
7.6 Linux安全机制
1 Linux基本安全机制 1）标识与鉴别 2)存取控制 3)审计 4)特权管理 5)网络安全 6)其它安全机制
2 安全操作系统SELinux
客户机
对象管理器 策略执行
对象到SID映射
查询
安全服务器 安全策略
决策
SID到安全上 下文的映射
SELinux安全体系结构
安全的请求和决策有三种情况
3 Linux安全模块
Linux内核的安全框架必须是：
2024版计算机操作系统第四版ppt课件
分布式处理系统的应用
如云计算、大数据处理等。
分布式文件系统与数据库系统
分布式文件系统的基本概念
01
将文件分布在多个计算机节点上，通过网络进行访问和
管理。
分布式数据库系统的基本概念
02
将数据库分布在多个计算机节点上，通过网络进行访问
和管理，同时保持数据的一致性和完整性。
分布式文件系统和数据库系统的关键技术
文件共享是指多个用户或进程可以同时访问和使用同一文件。
文件保护
文件保护是指操作系统采取一定的措施，防止文件被非法访问、修 改或破坏。
共享与保护的实现方法
操作系统可以通过访问控制列表（ACL）、权限位和加密等机制来 实现文件的共享和保护。
文件操作及实现方法
文件操作
文件操作包括文件的创建、打开、读/写、定位和关闭等。
调度算法的性能评价指标
包括系统吞吐量、处理机利用率、周转时间、响应时间等。
典型的多处理机调度算法
如最短作业优先算法、最高响应比优先算法等。
分布式处理系统的特点与分类
分布式处理系统的特点
自治性、并发性、资源共享、透 明性等。
分布式处理系统的分类
根据系统中计算机的类型和互连 方式，可分为同构型分布式系统 和异构型分布式系统。
并行处理系统的基本结构 包括多个处理单元、互连网络、存储器等部件，通过相互 协作完成并行任务。
并行处理系统的分类 根据处理单元的数量和互连方式，可分为共享内存系统和 分布式内存系统。
多处理机调度算法及性能评价
多处理机调度算法的种类
包括静态调度算法和动态调度算法，其中动态调度算法又可分为集中式调度和分布式调度。
进程调度算法的实现需要考虑系统 效率、公平性和实时性等因素。
汤子瀛计算机操作系统第4版知识点总结笔记课后答案
第1章操作系统引论1.1复习笔记一、操作系统的目标和作用1.操作系统的目标在计算机系统上配置操作系统的主要目标是方便性、有效性、可扩充性和开放性。
（1）方便性配置操作系统（OS）后，系统可以使用编译命令将用户采用高级语言书写的程序翻译成机器代码，用户可以直接通过OS所提供的各种命令操纵计算机系统，使计算机变得易学易用。
（2）有效性① 提高系统资源利用率早期未配置OS的计算机系统，各种资源无法得到充分利用，配置OS后，能有效分配各种设备的工作状态，提高系统资源的利用率。
② 提高系统的吞吐量OS可以通过合理地组织计算机的工作流程，加速程序的运行，缩短程序的运行周期，从而提高系统的吞吐量。
（3）可扩充性OS必须具有很好的可扩充性，才能适应计算机硬件、体系结构以及应用发展的要求。
（4）开放性开放性是指系统能遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互连（OSI）国际标准。
开放性是衡量一个新推出系统或软件能否被广泛应用的至关重要的因素。
2.操作系统的作用操作系统（Operating System，OS）是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。
其主要作用是管理好这些设备，提高它们的利用率和系统的吞吐量，并为用户和应用程序提供一个简单的接口，便于用户使用。
可以从以下几个方面讨论它的作用：（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。
图1-1是OS作为接口的示意图。
图1-1 OS作为接口的示意图从图中可以看出，用户可以通过命令方式、系统调用方式和图标—窗口方式来实现与操作系统的通信，并取得它的服务。
（2）OS作为计算机系统资源的管理者① 管理处理器，用于分配和控制处理器；② 管理存储器，主要负责内存的分配与回收；③ 管理I/O设备，负责I/O设备的分配与操纵；④ 管理文件，负责文件的存取、共享和保护。
注意：当一台计算机系统同时供多个用户使用时，则用户对系统中共享资源的需求有可能发生冲突，因此，操作系统必须对使用资源的请求进行授权，已协调用户对共享资源的使用。
操作系统ppt课件第四版
操作系统的分类
分类标准
根据使用场景，操作系统可以分为桌面操作系统、服务器操作系统和移 动操作系统等。
根据源代码开放程度，操作系统可以分为开源操作系统和闭源操作系统 。
操作系统的基本特征
并发性
操作系统能够同时处理多个任 务，实现并发执行。
共享性
操作系统实现了硬件和软件资 源的共享，提高了资源利用率 。
03
内存管理
内存的分配与回收
内存分配
操作系统负责将内存分配给进程，通 常采用分页或分段机制。
内存回收
当进程不再需要内存时，操作系统需 要回收这部分内存，以便其他进程使 用。
内存碎片
频繁的内存分配和回收可能导致内存 碎片，降低内存利用率。
内存紧缩
为了解决内存碎片问题，操作系统会 定期进行内存紧缩，将分散的内存块 整理成连续的区域。
进程的创建与终止
总结词
进程可以通过系统调用、创建新进程等方式创建，当进程完成或异常时会被终 止。
详细描述
进程可以通过系统调用或创建新进程等方式创建。系统调用是指用户程序请求 内核提供服务时使用的方法；创建新进程则是指一个程序可以启动一个新的进 程。当进程完成或发生异常时，会被操作系统终止。
进程的同步与通信
操作系统ppt课件第四 版
目录
• 操作系统概述 • 进程管理 • 内存管理 • 文件系统 • 设备管理 • 用户界面与系统应用
01
操作系统概述
操作系统的定义与功能
核心功能
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理和控制计算机硬件和软件资源。
它提供了计算机系统的基本功能，如进程管理、内存管理、文件系统和设备驱动等 。
内存的虚拟化
虚拟内存
计算机操作系统(第四版)汤晓丹著复习摘记
和平均周转时间都尽可能短。2.系统吞吐量高，指单位时间内系统所完成的作业数，与处 理的作业从平均长度有关。3.处理机使用率高。分时系统的目标: 1.响应时间快，从用户提 交一个请求开始到显示出处理结果为止。2.均衡性好，指系统响应时间的快慢与用户请求 服务的复杂性相适应。实时系统的目标: 1.截止时间短，2.可预测性。 3.2.3 先来先服务 FCFS 和短作业优先 SJF 调度算法 FCFS:系统按照作业到达的先后次序进 行调度。主要用于与其他调度算法结合，形成一种更为有效的调度算法，如可以把进程按 优先级设置多个队列，每个队列采用 FCFS。SJF: 作业时间短，优先级高。[缺点：]1.必须 预知作业的运行时间。2.对长作业非常不利。3.无法时间人机交互。4.不能保证紧迫作业及 时执行。 3.2.4 优先级调度算法 PSA 和高响应比优先调度算法 HRRN PSA：根据作业或进程的紧迫 程度设置的优先级进行调度。HRRN：是既考虑了作业的等待时间，又考虑了运行时间的 调度算法[优点:]既照顾了短作业，又不使长作业的等待时间过长，改善了处理机调度的性 能。优先权=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间=响应时间/要求服务时间。1.如果作 业等待时间相同，则要求服务时间越短，优先权越高，有利于短作业。2.当要求服务时间 相同，优先权取决于响应时间。3.对于长作业，优先级随着等待时间的增加而提高。[缺点:] 调度前需要做响应比计算，增加系统开销。 3.3.1.1 进程调度的任务 1.保存处理机的现场信息。2.按某种算法选取进程。3.把处理器 分 配给进程。3.3.1.2 进程调度机制 1.排队器，事先将系统中的所有就绪进程按照一定的策略 排成一个或多个队列。2.分派器，将处理机分配个新选出的进程。3.上下文切换器，分派处 理器时，新选进程的 CPU 现场信息装入到处理器的各个寄存器中；阻塞进程时，将处理器 寄存器中的现场信息保存到进程 PCB 中。3.3.1.3 进程调度方式 1.非抢占方式：把处理机 分配给进程后，只有当进程运行结束或者阻塞时，才将处理机分配给其他进程。[优点:]实 现简单，系统开销小。适用于大多数批处理系统。2.抢占方式，允许调度程序根据某种原 则，去暂停某个正在执行的进程，将处理机分配个另一个进程。抢占原则 1.优先权原则， 2.短进程优先原则，3.时间片原则。 3.3.2 转轮调度算法 基本原理：基于时间片的调度算法，让就绪队列上的每个进程每次仅 运行一个时间片，保证就绪队列中的所有进程在确定的时间内，都能获得一个时间片的处 理机时间。进程切换时机：1.时间片未用完，进程已经结束。2.时间片已用完。时间片大小 的确定：一个较为可取的时间片是略大于一个典型交互所需要的时间，使大多数交互进程 能在一个时间片内完成，从而获得很小的响应时间。 3.3.3 优先级调度算法 1.非抢占式优先级调度算法。 2.抢占式优先级调度算法。 优先级类型： 1.静态优先级，在创建进程时确定，整个运行期间不会改变。2.动态优先级，进程创建初期 赋予一个优先级，随着进程的推进或等待时间的增加而改变，以便获得更好的调度性能。 3.3.4 多队列调度算法 将不同类型或性质的进程固定分配在不同的就绪队列中，不同的就 绪队列采用不同的调度算法。 3.3.5 多级反馈队列调度算法 事先不需要知道各种进程所需的执行时间，还可以较好的满 足各类进程的需求。调度机制：1.设置多个队列，为每个队列赋予不同的优先级。优先级 越高，时间片越小。2.每个队列都采用 FCFS 算法。3.按队列优先级调度。调度程序首先调 度最高优先级队列中的进程运行，第一队列空闲时才调度第二队列。调度算法的性能：如 果规定第一个队列的时间片略大于多数人机交互的处理时间，便能较好满足各类用户的需 求。终端用户作业在第一队列时间片中完成，短批处理用户的周转时间较短，长批处理用 户不用担心长期得不到处理。 3.3.6 基于公平原则的调度算法 保证调度算法 不是保证优先运行，而是明确的性能保证， 每个相同类型的进城获得相同相同的运行时间。公平分享调度算法 调度的公平性针对用 户，使所有用户能获得相同的处理机时间，或所要求的时间比例。调度是以进程为基本单 位的，必须考虑到每个用户的进程数。 3.5.2 计算机系统中的死锁 死锁是源于多个进程对资源的争夺，对不可抢占资源争夺，对 可消耗资源的争夺和进程推进顺序不当时，会引起死锁。 3.5.3 死锁的定义，必要条件和处理方法 死锁的定义：如果一组进程中的每个进程都在等 待仅由该组进程中的其他进程才能引发的事件， 那么该组进程时死锁的。 死锁的必要条件： 1.互斥条件，在一段时间内，某资源只能被一个进程占用。2.请求和保持条件，进程已经保 持了一些资源，又请求新的资源，却被其他进程占用，此时进程被阻塞。3.不可占用条件， 进程已获得的资源在未使用完之前不能被抢占。4.循环等待条件,发生死锁时必然存在一个 进程-资源的循环链，即每个进程都在等待另一个进程的资源释放。处理死锁的方法：1.预 防死锁，通过设置限定条件，破坏产生死锁四个必要条件中的一个或几个。易实现。2.避 免死锁，在资源的动态分配中，用某种方法防止系统进入不安全状态，从而避免死锁的发 生，例如使用银行家算法。3.检测死锁，事先不采取任何措施，通过检测机构及时的检测 出死锁的发生，然后采取措施解脱死锁。4.解除死锁，当检测到系统已发生死锁，撤销一 些进程，回收资源，并将资源分配各阻塞状态中的进程，解除死锁。 3.6 死锁的预防 破坏请求和保持条件： 1.一次性地申请进程在整个运行过程中所需要的全 部资源，进程在整个运行期间，不会再提出资源请求。[缺点:1.资源被严重浪费，严重恶化 了资源的利用率。2.使进程经常发生饥饿现象。]，2.允许一个进程获得运行初期所需资源 化后开始运行。在运行过程中初步释放自己使用完毕的资源，申请新的资源。能使进程更 快的完成任务，提高设备的利用率，减少进程发生饥饿的几率。破坏不可抢占条件： 当一 个已经保持了某些不可被抢占资源的进程，提出新的资源请求而不能满足时，必须释放自 己所有的资源，以后需要时再申请。[缺点:可能使进程无限推迟执行，延长了进程的周转 时间，增加系统开销，降低吞吐量。] 破坏循环条件： 对系统所有资源进行线性编号，规 定每个进程都按照资源编号顺序请求资源。进程必须释放所有具有相同或者更高序号的资 源后才能申请较低序号的资源。[缺点:各类资源的序号必须相对稳定，限制了新设备的增 加。作业使用的资源顺序和资源编号不一致。限制用户自主，简单的编程。] 3.7 避免死锁 系统安全状态： 指系统能按照某种进程推进顺序为每个进程分配所需资源， 直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可顺利的完成，此时为一个安全资源 分配序列。有安全序列则为安全状态。避免死锁的实质在于在进行资源分配时，是系统不 进入不安全状态。 3.8 死锁的检测与解除 死锁检测：1.资源分配图，用圆圈代表一个进程，用方框代表一类 资源，请求边是从进程指向资源，分配边是从资源指向进程。2.死锁定理：当且仅当某一 状态时的资源分配图是不可简化的。 简化的方法： 1).在资源分配图中找到不阻塞也不独立 的进程结点 P1，正常情况下该结点是可以获得资源顺利执行完并释放所有资源的。去除该 结点的请求边和分配边，使其孤立。2).P1 释放资源后，P2 才可以继续运行，消除 P2 的请 求边和分配边，使其孤立。3).若能够消除所有进程结点的请求边和分配边，则该资源分配 图是可简化的，反之不能简化，就会产生死锁。 3.死锁检测的数据结构： 类似于银行家算法的数据结构。 死锁解除： 解除死锁的方法有两种，1 是抢占资源，从一个或多个进程中抢占足够数量的 资源，分配给死锁进程，以解除死锁状态。2 是终止进程，终止一个或多个死锁的进程， 知道打破死锁环路。终止的方法有：1).终止所有死锁进程,2).逐个终止死锁进程。 终止进程时要考虑的因素：1).进程的优先级大小，2).进程执行的时间，还要执行的时间， 3).进程使用的资源，还需要的多少资源，4).进程是交互式还是批处理式 代价最�
计算机操作系统完整(第四版)第四五章ppt课件
一起，形成装入模块。子2
子2
装入：子装2 入程序
装入模块
由目装标模入块程序（Loader）将装入模块复制到内
存中。
内存
.
7
2、地址空间的概念
物理（绝对）地址——程序执00行00000001
00002
每00个0 内主 存单元的固定顺序地址. （编号）。 内50存0 ：由字或字000节0 组主 成的一维.. 线性地址空间
.
19
• 4.3.5基于索引搜索的动态分区分配算法
1、快速适应算法：空闲分区按容量大小进行分 类。对于每一类具有相同容量的所有空闲空间分 区，单独设立一个空闲分区链表。在内存中设立 一张管理索引表，每个表项对应一种空闲分区类 型。
优点：查找效率高。保留大分区也不会产生碎片
缺点：分区归还主存时算法复杂。
进行紧凑
按动态分区方式
时提高形成了连续系空闲统区 效率。
进行分配
缺点：需要动态重定位“硬件”机构支持，增加
修改有关的
修改有关的
返回分区号
了系统数成据结本构，并轻度降低了数据程结构序执行速度，及首“批 紧
凑”处理增加了系统开销。
无法分配
返回
动态重定位分区分配算法流程
.
29
4.4、对换（Swapping）
成的，以后不再改变。
5000
15000
动态重定位：地址变换是在程序指令执行
作时业进地址行空的间 。
内存空间
.
9
0 0
BR：重定位寄存器 VR: 变址寄存器
.
10
4、程序的链接
链 接把：一0个程C模a序块ll BA相; 关的一组目标模块和0 系JS统模R块”调LA”;用模块
汤子瀛计算机操作系统第4版知识点总结笔记课后答案
汤子瀛计算机操作系统第4版知识点总结笔记课后答案第1章操作系统引论1.1复习笔记一、操作系统的目标和作用1.操作系统的目标在计算机系统上配置操作系统的主要目标是方便性、有效性、可扩充性和开放性。
（1）方便性配置操作系统（OS）后，系统可以使用编译命令将用户采用高级语言书写的程序翻译成机器代码，用户可以直接通过OS所提供的各种命令操纵计算机系统，使计算机变得易学易用。
（2）有效性① 提高系统资源利用率早期未配置OS的计算机系统，各种资源无法得到充分利用，配置OS后，能有效分配各种设备的工作状态，提高系统资源的利用率。
② 提高系统的吞吐量OS可以通过合理地组织计算机的工作流程，加速程序的运行，缩短程序的运行周期，从而提高系统的吞吐量。
（3）可扩充性OS必须具有很好的可扩充性，才能适应计算机硬件、体系结构以及应用发展的要求。
（4）开放性开放性是指系统能遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互连（OSI）国际标准。
开放性是衡量一个新推出系统或软件能否被广泛应用的至关重要的因素。
2.操作系统的作用操作系统（Operating System，OS）是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。
其主要作用是管理好这些设备，提高它们的利用率和系统的吞吐量，并为用户和应用程序提供一个简单的接口，便于用户使用。
可以从以下几个方面讨论它的作用：（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。
图1-1是OS作为接口的示意图。
图1-1 OS作为接口的示意图从图中可以看出，用户可以通过命令方式、系统调用方式和图标—窗口方式来实现与操作系统的通信，并取得它的服务。
（2）OS作为计算机系统资源的管理者① 管理处理器，用于分配和控制处理器；② 管理存储器，主要负责内存的分配与回收；③ 管理I/O设备，负责I/O设备的分配与操纵；④ 管理文件，负责文件的存取、共享和保护。
- 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)。
现代操作系统第4版总结
一、操作系统概述
现代操作系统是计算机科学领域的重要组成部分，它们为计算机提供了基础的系统服务，使得计算机能够高效、安全地运行各种应用程序。
操作系统的主要功能包括资源管理、进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序等。
二、进程与线程
进程是操作系统中运行应用程序的基本单位，它包含了应用程序的代码、数据和运行状态。
线程是进程中的一个执行单元，它负责执行进程的一部分代码。
线程具有自己的栈和寄存器，并且可以独立地执行。
在现代操作系统中，通常采用多线程技术来提高程序的并发性和响应性。
三、内存管理
内存管理是操作系统中非常重要的一个功能，它负责分配和管理计算机中的内存资源。
内存管理的主要任务包括内存分配、内存回收、内存保护等。
在现代操作系统中，通常采用虚拟内存技术来提高内存的利用率和系统的可靠性。
四、文件系统
文件系统是操作系统中用于管理磁盘存储设备上的文件和目录的机制。
文件系统的主要任务包括文件的创建、删除、修改、访问等。
在现代操作系统中，常见的文件系统包括FAT32、NTFS、EXT4等。
五、进程通信
进程通信是操作系统中不同进程之间交换信息的机制。
进程通信的方式有很多种，包括管道、消息队列、共享内存、信号量等。
在现代操作系统中，通常采用多种进程通信方式来满足不同应用程序的需求。
六、死锁与饥饿
死锁是指两个或多个进程在等待对方释放资源，导致它们都无法继续执行的情况。
饥饿是指某个进程长时间得不到足够的资源，无法正常运行的情况。
为了避免死锁和饥饿的发生，现代操作系统通常采用多种策略来调度和管理进程和资源。
七、操作系统的安全
操作系统的安全性是现代操作系统中的重要问题之一。
操作系统的安全性包括数据保密性、完整性和可用性三个方面。
为了提高操作系统的安全性，现代操作系统通常采用多种安全机制和技术，例如访问控制、加密技术、防火墙等。
八、现代操作系统设计趋势
随着计算机技术的不断发展，现代操作系统的设计趋势也在不断变化。
目前，操作系统的设计趋势包括以下几个方面：
1.微内核设计：微内核设计是一种将操作系统的主要功能模块化，并将它们
作为独立的进程运行的设计方式。
这种设计方式可以提高操作系统的可扩展性和可维护性。
2.云计算和虚拟化技术：云计算和虚拟化技术是现代操作系统中的重要技术
之一。
它们可以将物理资源（例如服务器、数据库等）汇聚到一个虚拟的云中，然后通过网络对外提供服务。
这种技术可以提高资源的利用率和系统的可靠性。
3.智能化和自动化：现代操作系统越来越注重智能化和自动化技术的应用。
例如，人工智能技术可以用于操作系统的调度和管理，自动化技术可以用于系统的部署和维护等。
这些技术可以提高操作系统的效率和响应性。
4.分布式和并行化：随着计算机技术的发展，分布式和并行化技术成为了现
代操作系统中的重要技术之一。
它们可以将多个独立的计算机系统连接起来，形成一个虚拟的分布式系统。
这种技术可以提高系统的可扩展性和可靠性。