【操作系统】复习要点和难点分析 作者名:不祥来源:网友提供05年6月9日 操作系统是计算机系统的基本组成部分,是整个计算机系统的基础和核心。计算机操作系 统课程是理论性和实践性都较强的课程,具有概念多、较抽象、涉及面广。为帮助大家复习 这门课程,下面按照教学大纲要求,对各章的重点、难点进行归纳、总结,给出解答问题的 指导,最后给出练习及参考解答,供大家复习时参考。 各章复习要点 第一章计算机操作系统概述 1、操作系统的概念 操作系统( Operating System,Os),是一种软件,属于系统软件; 从用户角度看,操作系统可以看成是计算机的硬件扩充:从人机交互方式来看,操作系 统是用户与机器的接口:从计算机的系统结构看,操作系统是一种层次、模块结构的程序集 合,属于有序分层法,是无序模块的有序层次调用:操作系统体现了计算机技术和管理技术 的结合。 2、操作系统的生成和五大类型 生成:产生最适合自己工作环境的OS内核( kernel)。既方便用户,又使系统开销尽量 小;生成的配置过程如UNX中 newconfig命令;DOS中 config. sys文件;维护由系统管理 员负责。 操作系统的五大类型是批处理操作系统、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 多通道批处理操作系统 多道程序设计:即在系统内(内存)同时存放并运行几道相互独立的程序 多道程序设计的基础:是将运行过程进一步细化成几个小的步骤,从而实现宏观上的并 行。但从微观上看,内存中的多道程序轮流地或分时地占用处理机,交替执行 注意:多道程序系统≠多重处理系统≠多用户≠多终端 多道是指内存中驻留多个程序或一个程序的多个程序段,因此,多用户系统一定是采用 多道技术。而多道系统不一定是多用户系统。多重处理系统一般指多CPU系统。当然, 个CPU的系统采用分时技术可以为多用户服务。多用户的关键技术是在用户之间要有保密
【操作系统】复习要点和难点分析 作者名：不祥 来源：网友提供 05 年 6 月 9 日 操作系统 是计算机系统的基本组成部分，是整个计算机系统的基础和核心。计算机操作系 统课程是理论性和实践性都较强的课程，具有概念多、较抽象、涉及面广。为帮助大家复习 这门课程，下面按照教学大纲要求，对各章的重点、难点进行归纳、总结，给出解答问题的 指导，最后给出练习及参考解答，供大家复习时参考。 一、 各章复习要点 第一章 计算机操作系统概述 1、操作系统的概念 操作系统（Operating System，OS），是一种软件，属于系统软件； 从用户角度看，操作系统可以看成是计算机的硬件扩充；从人机交互方式来看，操作系 统是用户与机器的接口；从计算机的系统结构看，操作系统是一种层次、模块结构的程序集 合，属于有序分层法，是无序模块的有序层次调用；操作系统体现了计算机技术和管理技术 的结合。 2、操作系统的生成和五大类型 生成：产生最适合自己工作环境的 OS 内核（kernel）。既方便用户，又使系统开销尽量 小；生成的配置过程如 UNIX 中 newconfig 命令；DOS 中 config.sys 文件；维护由系统管理 员负责。 操作系统的五大类型是批处理操作系统、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。 ·多通道批处理操作系统 多道程序设计：即在系统内（内存）同时存放并运行几道相互独立的程序。 多道程序设计的基础：是将运行过程进一步细化成几个小的步骤，从而实现宏观上的并 行。但从微观上看，内存中的多道程序轮流地或分时地占用处理机，交替执行。 注意：多道程序系统 ≠ 多重处理系统 ≠ 多用户 ≠ 多终端 多道是指内存中驻留多个程序或一个程序的多个程序段，因此，多用户系统一定是采用 多道技术。而多道系统不一定是多用户系统。多重处理系统一般指多 CPU 系统。当然，一 个 CPU 的系统采用分时技术可以为多用户服务。多用户的关键技术是在用户之间要有保密
保安措施。终端指用户使用的硬件设备,即使一个终端也可为多用户使用,例如,银行的自 动取款机(ATM)。 分时与实时 分时技术:把CPU的时间分成很短的时间片(例如,几十至几百毫秒)工作。随着时间 片的时间减少,对换时间所占的比例随之增大。随着用户数目的不断增加,这种矛盾会越来 越突出 实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理,并在被控对象允许的时间 范围内做出快速反应。交互作用能力较差。 3、操作系统的五大功能 作业管理:包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等; 文件管理:又称为信息管理 存储管理:实质是对存储“空间”的管理,主要指对内存的管理; 设备管理:实质是对硬件设备的管理,其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和 回收 进程管理:又称处理机管理,实质上是对处理机执行“时间”的管理,即如何将CPU真 正合理地分配给每个任务 4、表征操作系统的属性 主要有:响应比,并发性,信息的共享、保密与保护,可扩充性、可移植性、可读性 生成”性,安全可靠性,可测试性等 第二章作业管理 1、基本概念 作业(Job)是让计算机完成一件事或任务,可大可小,可多可少。 作业步( Job steps):作业顺序执行的工作单元。 作业流( Job stream):作业步的控制流程。 作业类别:终端交互作业、批处理作业。 2、用户界面
保安措施。终端指用户使用的硬件设备，即使一个终端也可为多用户使用，例如，银行的自 动取款机(ATM)。 ·分时与实时 分时技术：把 CPU 的时间分成很短的时间片（例如，几十至几百毫秒）工作。随着时间 片的时间减少，对换时间所占的比例随之增大。随着用户数目的不断增加，这种矛盾会越来 越突出。 实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间 范围内做出快速反应。交互作用能力较差。 3、操作系统的五大功能 ·作业管理：包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等； ·文件管理：又称为信息管理； ·存储管理：实质是对存储“空间”的管理，主要指对内存的管理； ·设备管理：实质是对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和 回收； ·进程管理：又称处理机管理，实质上是对处理机执行“时间”的管理，即如何将 CPU 真 正合理地分配给每个任务。 4、表征操作系统的属性 主要有：响应比，并发性，信息的共享、保密与保护，可扩充性、可移植性、可读性、 可“生成”性，安全可靠性，可测试性等。 第二章 作业管理 1、基本概念 作业(Job)是让计算机完成一件事或任务，可大可小，可多可少。 作业步(Job steps) ：作业顺序执行的工作单元。 作业流(Job Stream) ：作业步的控制流程。 作业类别：终端交互作业、批处理作业。 2、用户界面
三代用户界面: 第一代用户界面:操作命令和系统调用在一维空间(命令行界面) 第二代用户界面:图形界面在二维空间(图形界面) 第三代用户界面:虚拟现实在三维空间(虚拟现实的界面元素) 3、传统的人机接口 操作命令 联机(键盘操作命令)、脱机(作业控制语言) 用户组合自编( Shell语言): DOS Shell: UNIX: SHell CShell等 系统调用( System Call 作业输入输出方式 输入输出方式:脱机、直接耦合(交互联机) SPOOLing:联机外围冋时操作,假脱机(排队转储,设备虚拟技术) 5、作业调度 作业调度的功能: (1)采用JCB(作业控制块)表格,记录各作业状况 (2)按选定的算法,从后备作业队列中选出一部分(多道)或一个作业投入运行 (3)为被选中的作业做好运行前的准备工作。例如建立相应的执行进程和分配系统资 (4)作业运行结束的善后处理工作。 作业调度算法 (1)先来先服务(FCFS) 作业平均周转时间=∑(作业完成时刻i作业提交时刻i)/个作业 (2)最短作业优先:在作业内容参差很不均衡时有合理性 (3)“响应比”最高的优先
三代用户界面： ·第一代用户界面：操作命令和系统调用在一维空间（命令行界面）； ·第二代用户界面：图形界面在二维空间（图形界面）； ·第三代用户界面：虚拟现实在三维空间（虚拟现实的界面元素）。 3、传统的人机接口 ·操作命令 联机（键盘操作命令）、脱机（作业控制语言） 用户组合自编（Shell 语言）：DOS Shell；UNIX ；BShell、CShell 等 ·系统调用（System Call） 4、作业输入输出方式 ·输入输出方式：脱机、直接耦合（交互联机） ·SPOOLing：联机外围同时操作，假脱机（排队转储，设备虚拟技术） 5、作业调度 ·作业调度的功能： （1）采用 JCB（作业控制块）表格，记录各作业状况； （2）按选定的算法，从后备作业队列中选出一部分（多道）或一个作业投入运行； （3）为被选中的作业做好运行前的准备工作。例如建立相应的执行进程和分配系统资 源； （4）作业运行结束的善后处理工作。 ·作业调度算法： （1）先来先服务（FCFS） 作业平均周转时间=∑（作业完成时刻 i-作业提交时刻 i）/n 个作业 （2）最短作业优先：在作业内容参差很不均衡时有合理性 （3）“响应比”最高的优先
响应(系数)比”:作业响应时间(等待和运行)/作业运行时间 (4)定时轮转法(按时间片):适合作业不定的情况 (5)优先数法:急事先办的原则 第三章文件管理 1、文件管理任务与功能 任务:把存储、检索、共享和保护文件的手段,提供给操作系统本身和用户,以达到方 便用户和提高资源利用率的目的 功 分配与管理外存 提供合适的存储方法 文件共享、保护,解决命名冲突 文件组织结构:文件、文件元素、文件系统 文件系统=文件管理程序(文件和目录的集合)+它所管理的全部文件 文件系统是用户与外存的接口 为用户提供统一方法(以数据记录的逻辑单位),访问存储在物理介质上的信息。 2、文件分类 (1)按文件性质与用途分:系统文件、库文件、用户文件 (2)按操作保护分:只读文件、可读可写文件、可执行文件 (3)按使用情况分:临时文件、永久文件、档案文件 (4)按用户观点分:普通文件、目录文件、特殊文件 (5)按存取的物理结构分:顺序(连续)文件、链接文件、索引文件 (6)按文件的逻辑存储结构分:有结构文件、无结构文件 (7)按文件中的数据形式分:源文件、目标文件 3、文件的逻辑结构和物理结构
“响应(系数)比”：作业响应时间（等待和运行）/作业运行时间 （4）定时轮转法（按时间片）：适合作业不定的情况 （5）优先数法：急事先办的原则 第三章 文件管理 1、文件管理任务与功能 任务：把存储、检索、共享和保护文件的手段，提供给操作系统本身和用户，以达到方 便用户和提高资源利用率的目的。 功能： ---分配与管理外存 ---提供合适的存储方法 ---文件共享、保护，解决命名冲突 文件组织结构：文件、文件元素、文件系统 ·文件系统 = 文件管理程序（文件和目录的集合）+ 它所管理的全部文件； ·文件系统是用户与外存的接口； ·为用户提供统一方法（以数据记录的逻辑单位），访问存储在物理介质上的信息。 2、文件分类 （1）按文件性质与用途分：系统文件、库文件、用户文件 （2）按操作保护分：只读文件、可读可写文件、可执行文件 （3）按使用情况分：临时文件、永久文件、档案文件 （4）按用户观点分：普通文件、目录文件、特殊文件 （5）按存取的物理结构分：顺序（连续）文件、链接文件、索引文件 （6）按文件的逻辑存储结构分：有结构文件、无结构文件 （7）按文件中的数据形式分：源文件、目标文件 3、文件的逻辑结构和物理结构
文件的逻辑结构 --从用户观点看 按文件名及记录号存取文件,是一维、连续的字符序列,方便存储、检索或加工 文件由若干个逻辑记录组成,并加以命名或编号 文件的物理结构 又称文件的存储结构,是指文件在外存上的存储组织形式,是与存储介质的存储性能有 空闲空间的管理方法主要有:空闲表法、空(自由)链表法、成组链接法 4、文件目录 (1)文件目录分类:一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录 (2)文件目录的管理 目录做成文件,文件系统便于内部统一管理,目录文件在使用时调入内存 在操作系统中,大量采用“表格”管理 5、文件存取控制 解决文件保护、保密和共享 常用的文件存取控制方法有:存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码 6、文件系统的数据结构和表示 UNIX或 Linux操作系统中文件系统的主要特点 (1)操作系统文件的目录组织是一个树形结构,从根结点到叶子称为文件的全路径名 文件可以由其全路径名唯一确定 (2)文件本身是无结构的字符流 (3)把外部设备的特殊文件和普通文件以及目录文件都统一在文件这一概念上,对于 一般文件的访问、共享和保护方式也可以适用于外部设备 第四章存储管理 存储管理使用的基本概念
·文件的逻辑结构 ---从用户观点看 ---按文件名及记录号存取文件，是一维、连续的字符序列，方便存储、检索或加工 ---文件由若干个逻辑记录组成，并加以命名或编号 ·文件的物理结构 又称文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式，是与存储介质的存储性能有 关； 空闲空间的管理方法主要有：空闲表法、空闲(自由)链表法、成组链接法 4、文件目录 （1）文件目录分类：一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录 （2）文件目录的管理 ·目录做成文件，文件系统便于内部统一管理，目录文件在使用时调入内存； ·在操作系统中，大量采用“表格”管理。 5、文件存取控制 ·解决文件保护、保密和共享 ·常用的文件存取控制方法有：存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码 6、文件系统的数据结构和表示 UNIX 或 Linux 操作系统中文件系统的主要特点 （1）操作系统文件的目录组织是一个树形结构，从根结点到叶子称为文件的全路径名， 文件可以由其全路径名唯一确定； （2）文件本身是无结构的字符流； （3）把外部设备的特殊文件和普通文件以及目录文件都统一在文件这一概念上，对于 一般文件的访问、共享和保护方式也可以适用于外部设备。 第四章 存储管理 1、存储管理使用的基本概念