计算机操作系统第四版期末复习知识点汇总附习题样稿.docx

第一章 引论
①为何发明计算机系统：方便、有效、可扩充、开放
计算机系统作用：做接口、管理资源、资源抽象
发展计算机系统动力：提升利用率、愈加方便、
②计算机系统发展史
一、无操作系统
（一）人工操作：单用户、CPU. 内存长久空闲
（二）脱机输入/输出（OFF-LINE I/0）：装好卡片再上机。节省CPU空闲时间、提升I/O速度
二、单道批操作系统
描述：有个监督程序将磁带上作业调入计算机
缺点：I/O太慢，CPU太快
三、多道批操作系统
描述：A在I/0，B趁机CPU
优点：肯定提升资源利用率、系统吞吐量变大
缺点：每个程序全部要很久才处理完（作业要排队）、无交互能力
未解难题：内存、处理机争用、I/O设备、文件组织和管理、作业管理、用户和系统接口
四、分时系统
描述：处理人机交互问题
优点：最终有些人机交互、多用户共享主机
实际问题：因为多用户，所以要有“多路卡”、作业直接入内存、有个“时间片”调度作业
特征：多路、独立、立即（用户可接收）、交互
五、实时系统
描述：工业（武器）控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统
类型1：周期性实时：真很周期；非周期性实时：有开始截止时间和完成截止时间
类型2：硬实时：工业、武器系统；软实时：信息查询系统和多媒体系统
和分时系统比较： 多路、独立、立即（毫秒级）、交互、可靠
六、微机时代
（一）单用户单任务：8位机CP/M、16位机MS-DOS
（二）单用户多任务：现在32位系统，如Windows
（三）多用户多任务：UNIX、Solaris、Linux
③操作系统共同特征：
一、并发
（一）并发和并行宏观上一样，
并发：单处理机系统，微观上交替运行
并行：多处理机系统，微观上同时运行
（二）引入进程
进程：在系统中能独立运行并作为资源分配基础单位，由机器指令、数据和堆栈等组成，能独立运行活动实体
特点：用进程就能够并发实施了
二、共享
（一）互斥共享方法
例子：临界资源，打印机、磁带机
描述：你要先申请才能取得资源
（二）同时访问方法
描述：微观上还是并发
例子：多用户磁盘设备
条件：系统许可进程并发、系统能有效管理资源
三、虚拟
（一）时分复用技术（利用空闲时间服务其它用户）
虚拟处理机技术：分身之术
虚拟设备：又是分身之术，骗用户认为有专员服务
时分复用：速度：≤1/N
（二）空分复用技术
描述：将程序、电话线分成若干部分，然后各部分分时进入内存运行
空分复用：空间：≤1/N
四、异步
描述：因为要并发，所以需要一个机制调度进程
④操作系统关键功效
一、处理机管理功效
（一）进程控制
描述：要并发，就要进程、要进程，就要管理
（二）进程同时
进程互斥方法：临界资源要互斥
进程同时方法：合作完成共同任务，同时机构要协调前后次序（信号量控制）
（三）进程通信
描述：对合作进程而言，需要交换信息。当她们处于同一计算机系统时，通常采取直接通信方法。
例子：输入进程、计算进程、打印进程，需要信息交换
（四）调度
作业调度：选择作业、建立进程、分配资源、插入就绪队列
进程调度：从就绪队列中选出进程，分配CPU
二、存放器管理功效
（一）内存分配
任务：分配空间、降低碎片、追加内存空间
方法：静态分配，装入内存时确定，不许可追加、不许可移动；动态分配，许可追加、许可移动
（二）内存保护
任务1：每道程序只在自己内存空间运行，互不干扰
任务2：不许可用户程序访问操作系统程序和数据、也不许可用户程序转移到非共享其它用户程序中实施
（三）地址映射
任务：存放器要负责地址映射，在硬件支持下完成
（四）内存扩充
描述：用虚拟存放技术，从逻辑上扩充内存容量
任务1：请求-调入功效
任务2：置换功效
三、设备管理功效
任务1：完成用户进程I/O请求：分配I/O设备，完成I/O操作
任务2：提升CPU和I/O利用率：提升I/O速度，方便用户使用I/O设备
（一）缓冲管理
描述：在内存中设置缓冲区（CPU高速性和I/O低速性）
例子：单缓冲机制、双向同时传送数据双缓冲机制、多个设备共同使用公用“缓冲池”机制
（二）设备分配
描述：在系统中设置“设备控制表”、“控制器控制表”等数据结构，用于统计设备和控制器等标识符和状态。依据表就知道指定设备目前是否可用、忙碌。分配时，针对不一样设备要有不一样
“分配方法”，对独占设备还要考虑分配后是否安全
（三）设备处理
描述：CPU向设备控制器发出I/O命令，要求完成I/O操作、反之