【正文】 操作系統(tǒng)導(dǎo)論復(fù)習(xí)要點課程內(nèi)容162。 第一章 操作系統(tǒng)概述（3）162。 第二章 進程和處理機管理（2+9）162。 第三章 存儲管理（6）162。 第四章 設(shè)備管理（4）162。 第五章 文件管理（2）162。 第六章 Windows操作系統(tǒng)162。 第七章 Unix操作系統(tǒng)第一章 操作系統(tǒng)概述本章要點162。 操作系統(tǒng)的地位：從計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度162。 操作系統(tǒng)的定義：研究操作系統(tǒng)的四種視角162。 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征、功能、類型162。 基本概念：批處理、多道程序設(shè)計、作業(yè)、任務(wù)、進程和線程、接口、虛擬存儲、文件講課順序的一些調(diào)整162。 計算機系統(tǒng)概述162。 操作系統(tǒng)的概念162。 操作系統(tǒng)的功能162。 操作系統(tǒng)的用戶接口162。 操作系統(tǒng)的發(fā)展史162。 操作系統(tǒng)的分類162。 研究操作系統(tǒng)的幾種視角l 操作系統(tǒng)：管理物理設(shè)備。l 實用程序：支持其他軟件編制和維護的軟件。l 應(yīng)用程序：特定應(yīng)用領(lǐng)域的專用軟件。操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的地位 操作系統(tǒng)的地位 操作系統(tǒng)161。170。161。170。四種視角162。 用戶接口162。 資源管理162。 虛擬機162。 作業(yè)組織162。 軟件的視角 操作系統(tǒng)軟件的視角162。 操作系統(tǒng)作為軟件的外在特性和內(nèi)在特性162。 外在特性：命令、調(diào)用、語法等等162。 內(nèi)在特性：結(jié)構(gòu)特點 操作系統(tǒng)161。170。161。170。用戶接口的視角162。 操作系統(tǒng)為用戶提供不同的服務(wù)，不同的用戶提供不同的接口。? 最終用戶? 系統(tǒng)用戶162。 （用戶）命令：指計算機用戶要求計算機為其工作的指示。162。 命令的表現(xiàn)形式：? 字符形式：比較靈活，但是繁瑣而難記? 菜單形式? 圖形形式：直觀易記，不夠靈活162。 命令的使用方式：脫機使用方式（offline） 聯(lián)機使用方式（online） 操作系統(tǒng)161。170。161。170。資源管理的視角162。 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中各類資源的管理者，它負責(zé)分配、回收以及控制系統(tǒng)中的各種軟硬件資源。162。 跟蹤資源的使用狀況，滿足資源請求，提高資源利用率，以及協(xié)調(diào)各程序和用戶對資源的使用沖突。? 監(jiān)視資源? 分配/回收資源? 保護資源 操作系統(tǒng)161。170。161。170。虛擬機的視角162。 操作系統(tǒng)是建立在計算機硬件平臺上的虛擬機器，它為應(yīng)用軟件提供了許多比計算機硬件功能更強或者計算機硬件所沒有的功能。162。 操作系統(tǒng)在虛擬機種充當管理員和協(xié)調(diào)員的角色，管理計算機的軟硬件資源，并協(xié)調(diào)多任務(wù)、多進程的運行。162。 擴充：功能、計算機的數(shù)量 操作系統(tǒng)161。170。161。170。作業(yè)組織的視角162。 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)工作流程的組織者，它負責(zé)協(xié)調(diào)在系統(tǒng)中運行的各個軟件的運行次序。162。 用于巨型機和大型機上，以批文件方式提交作業(yè)，請求主機逐個運行。162。 主機操作系統(tǒng)負責(zé)組織、協(xié)調(diào)各個作業(yè)的運行，并報告執(zhí)行結(jié)果或者錯誤消息。162。 減少了人工干預(yù)，提高了系統(tǒng)的效率。162。 這種工作方式有利于有效利用造價高且性能強大的主機資源。操作系統(tǒng)的定義162。 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，管理和控制計算機系統(tǒng)中的軟件和硬件資源，合理地組織計算機的工作流程，以便有效利用這些資源為用戶提供一個功能強大的、使用方便的工作環(huán)境，從而在計算機與用戶之間起到接口的作用。 操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展162。 操作系統(tǒng)簡歷162。 推動操作系統(tǒng)發(fā)展的因素162。 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史? 手工操作161。170。161。170。操作系統(tǒng)的史前161。176。文明161。177。? 單道批處理（早期批處理）161。170。161。170。操作系統(tǒng)的雛形? 多道批處理系統(tǒng)161。170。161。170。現(xiàn)代意義上的操作系統(tǒng)的出現(xiàn)? 分時系統(tǒng)? 實時系統(tǒng)? 操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展 操作系統(tǒng)的簡歷162。 50年代中期，第一個簡單批處理系統(tǒng)162。 60年代中期，多道程序批處理系統(tǒng)162。 不久，分時系統(tǒng)，實時系統(tǒng)162。 80年代，微機及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)162。 。162。 分布式操作系統(tǒng)，嵌入式操作系統(tǒng)162。 。 操作系統(tǒng)發(fā)展的推動因素162。 計算機硬件的升級以及新的硬件的出現(xiàn)162。 新的服務(wù)，方便使用162。 提高計算機資源利用效率162。 更正軟件錯誤162。 計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 161。173。161。173。 操作系統(tǒng)的發(fā)展史161。170。161。170。手工操作162。 早期的計算機是由n多個晶體管組成的162。 操作和編程完全靠手工進行，直接和硬件打交道162。 獨占資源，效率低下162。 手工操作，易出差錯162。 串行作業(yè)，周期很長 操作系統(tǒng)的發(fā)展史單道批處理系統(tǒng)162。 批處理程序（監(jiān)督程序）常駐內(nèi)存162。 操作步驟：? 收集一批作業(yè)卡，使用專用的I/O計算機將作業(yè)逐個讀到磁帶上保存起來；? 批處理程序?qū)⒋艓系牡谝蛔鳂I(yè)讀入計算機，運算結(jié)束后將結(jié)果輸出到輸出磁帶上；? 自動讀入下一個作業(yè)，依次循環(huán)；? 當一批作業(yè)全部執(zhí)行結(jié)束之后，取下輸入磁帶和輸出磁帶，輸入磁帶輸入下一批作業(yè)，輸出磁帶送到專用輸出計算機進行脫機打印。單道批處理系統(tǒng)161。170。161。170。評價162。 解決了作業(yè)間自動轉(zhuǎn)接問題，減少了機器時間浪費162。 串行運行162。 獨占資源，資源利用率低162。 對短作業(yè)不公平162。 交互性差 操作系統(tǒng)的發(fā)展史161。170。161。170。多道批處理系統(tǒng)162。 單道批處理系統(tǒng)中，任意時刻任意時刻只允許一個作業(yè)在內(nèi)存中運行，資源利用率低。162。 為了提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，發(fā)展了多道批處理系統(tǒng)162。 多道批處理系統(tǒng)是真正現(xiàn)代意義的操作系統(tǒng)162。 多道：指允許多個程序同時存在于內(nèi)存中，按照某種原則分派處理機，逐個執(zhí)行這個程序。162。 批處理：用戶提交的作業(yè)首先在外存中排成一個隊列，然后由作業(yè)調(diào)度程序按照一定的算法從該隊列中依次選取一個或者幾個作業(yè)轉(zhuǎn)入內(nèi)存中執(zhí)行。處理機自動切換162。 當某個程序占用處理機執(zhí)行過程中遇到了輸入/輸出語句，可以啟動專門負責(zé)輸入/輸出的系統(tǒng)服務(wù)程序完成輸入/輸出操作，而處理機切換到另外一個程序執(zhí)行。162。 多道批處理多道程序設(shè)計技術(shù)（multiprogramming）162。 為了提高系統(tǒng)吞吐量和資源利用率，允許多個程序同時駐留內(nèi)存，使處理機在這些程序之間進行切換，在一段時間內(nèi)執(zhí)行完多個程序的處理技術(shù)稱為多道程序設(shè)計技術(shù)。162。 現(xiàn)代操作系統(tǒng)大都采用了多道程序處理技術(shù)。162。 資源利用率：指在給定時間內(nèi)，系統(tǒng)中某一資源（如CPU、存儲器、外部設(shè)備等）實際使用時間所占比率。162。 吞吐量(Throughput)：指單位時間內(nèi)系統(tǒng)所處理的信息量。它通常是以每小時或每天所處理的作業(yè)個數(shù)來度量。一個例子的具體使用情況如下表所示：162。 假設(shè)一個計算機系統(tǒng)有256k主存(不包含操作系統(tǒng))，一個磁盤、一個終端和一臺打印機。162。 三個作業(yè)分別被命名為JOBJOBJOB3。各作業(yè)運行時間分別為5分鐘、15分鐘和10分鐘。它們對資源的具體使用情況如下： 作業(yè)1主要使用CPU； 作業(yè)2主要使用終端（鍵盤和顯示器）； 作業(yè)3主要使用磁盤和打印機。多道程序設(shè)計引發(fā)的問題162。 處理機的分配與回收162。 內(nèi)存的分配與保護162。 I/O設(shè)備的共享與效率162。 文件的有效組織162。 作業(yè)的組織 操作系統(tǒng)的發(fā)展史161。170。161。170。分時系統(tǒng)與實時系統(tǒng)162。 多道批處理系統(tǒng)的資源利用率和吞吐量提高了，但是交互性很差，作業(yè)周轉(zhuǎn)時間比較長。162。 為了改進響應(yīng)時間和性能，提供交互式工作環(huán)境，分時系統(tǒng)出現(xiàn)。162。 分時系統(tǒng)的實質(zhì)是，在多道程序設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上，為多個用戶配置一個聯(lián)機終端。162。 分時系統(tǒng)的工作方式：一臺主機連接有若干個終端。用戶交互式地向系統(tǒng)提出命令請求，系統(tǒng)接受命令，采用時間片輪轉(zhuǎn)方式處理請求，并在終端上顯示結(jié)果。162。 分時：是指多個用戶分時使用CPU的時間。將CPU 的單位時間(比如5ms)劃分成若干個時間段（時間片）。162。 批處理系統(tǒng)：? 目標是提高機器的使用效率。? 適用于比較成熟的大型作業(yè)。? 用作業(yè)控制語言。162。 分時系統(tǒng)：? 目標是對用戶請求的快速響應(yīng)，提供交互性工作環(huán)境。? 適用于短小作業(yè)。? 終端鍵入命令。實時系統(tǒng)162。 當對處理機操作或數(shù)據(jù)流動有嚴格時間要求時，就需要使用實時系統(tǒng)。162。 實時系統(tǒng)：? 實時控制系統(tǒng)：工業(yè)生產(chǎn)中的自動控制，軍事上的飛機運行、導(dǎo)彈發(fā)射等。? 實時信息處理系統(tǒng)：民航機票的預(yù)訂、查詢，銀行系統(tǒng)的借貸，情報信息檢索等系統(tǒng)。實時操作系統(tǒng)的特點162。 （1）實時性。計算機對隨機發(fā)生的外部事件能夠及時地響應(yīng)和處理。162。 （2）可靠性。實時系統(tǒng)控制和處理的對象往往是重要的經(jīng)濟和軍事目標，而且又是現(xiàn)場直接控制處理。重要的實時控制系統(tǒng)，采用雙工機制。162。 （3）可確定性。是指系統(tǒng)按照固定的、預(yù)先確定的時間或時間間隔執(zhí)行指定的操作。其可確定性取決于系統(tǒng)響應(yīng)中斷的速度和處理能力。 操作系統(tǒng)的發(fā)展史161。170。161。170。操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展162。 個人計算機操作系統(tǒng)162。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)162。 分布式操作系統(tǒng)162。 嵌入式操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)162。 計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供網(wǎng)絡(luò)管理、通信、安全、資源共享和各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等功能的操作系統(tǒng)。162。 目標：為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各個計算機之間的通信和網(wǎng)絡(luò)資源共享，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率和網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。分布式操作系統(tǒng)162。 分布式系統(tǒng)是指多個處理機通過通信線路相互連接而成的系統(tǒng)，系統(tǒng)地處理和控制功能分布在各個處理機上。162。 配置在分布式系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)成為分布式操作系統(tǒng)，它負責(zé)分布式系統(tǒng)中的任務(wù)分配、資源管理等功能服務(wù)。嵌入式系統(tǒng)162。 嵌入式系統(tǒng)在控制設(shè)備的計算機中運行。 電視機、微波爐、移動電話、汽車、儀器162。 嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。 操作系統(tǒng)的功能及特征162。 操作系統(tǒng)功能? 處理機管理? 存儲器管理? 設(shè)備管理（輸入輸出設(shè)備）? 文件管理? 提供接口服務(wù)162。 操作系統(tǒng)的特征? 并發(fā)性? 共享性? 隨機性? 可重構(gòu)性? 虛擬性 操作系統(tǒng)的功能 操作系統(tǒng)的特征161。170。161。170?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)特征162。 隨機性（randomicity）162。 可重構(gòu)性（reconstruction）162。 虛擬性162。 物理實體轉(zhuǎn)化為若干邏輯上的對應(yīng)物 一些基本概念162。 多道程序設(shè)計162。 進程與線程162。 作業(yè)162。 任務(wù)162。 接口162。 系統(tǒng)調(diào)用162。 虛擬存儲162。 文件多道程序設(shè)計162。 系統(tǒng)中允許多道程序同時準備運行，當正在運行的那道程序因為某種原因（比如等待輸入輸出數(shù)據(jù)）暫時不能繼續(xù)運行時，系統(tǒng)將自動地啟動另一道程序運行；一旦原因消除（比如數(shù)據(jù)已經(jīng)到達或者數(shù)據(jù)已經(jīng)傳輸完畢），暫時停止運行的那道程序在將來的某個時候還可以被系統(tǒng)重新啟動繼續(xù)運行。問題162。 協(xié)調(diào)因爭奪處理機或者輸入輸出設(shè)備而產(chǎn)生的沖突，解決同步、互斥和死鎖問題。162。 防止各道程序之間的交叉和沖突，防止作業(yè)被有意無意地破壞。162。 必須有高效可靠和方便的文件系統(tǒng)，有效地管理和存取系統(tǒng)中的軟件資源和輔存空間。進程與線程162。 進程是指，程序的一次執(zhí)行，包括可執(zhí)行的程序、程序所需的數(shù)據(jù)和相關(guān)狀態(tài)信息。進程是擁有資源的最小實體，在傳統(tǒng)os中，進程同時也是系統(tǒng)調(diào)度的最小單位。162。 線程是指，程序的一次相對獨立的運行過程；在現(xiàn)代os中，線程是系統(tǒng)調(diào)度的最小單位。作業(yè)162。 作業(yè)是指，計算機用戶在一次上機過程中要求計算機系統(tǒng)為其所做工作的集合；作業(yè)中的每項相對獨立的工作稱為作業(yè)步。通常，人們用一組命令來描述作業(yè)；其中，每個命令定義一個作業(yè)步。162。 作業(yè)的基本類型? 脫機作業(yè)? 聯(lián)機作業(yè)任務(wù)162。 在經(jīng)典的多任務(wù)操作系統(tǒng)環(huán)境下，任務(wù)與進程是等同的，都被認為是系統(tǒng)的最小工作單位162。 任務(wù)是從系統(tǒng)資源分配的角度描述程序在系統(tǒng)中的運行162。 進程則從處理器利用和工作流程控制的角度描述程序的執(zhí)行162。 程序員習(xí)慣稱呼進程，而工程師則習(xí)慣稱呼為任務(wù)系統(tǒng)調(diào)用162。 系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供的最基本的一級服務(wù)，供用戶程序調(diào)用。162。 系統(tǒng)調(diào)用只能在程序中作為程序語句使用，不能單獨使用。接口162。 英文Interface在操作系統(tǒng)中具有接口和界面兩種含義。162。 接口多用于描述系統(tǒng)硬件之間的連接關(guān)系，以及軟件和程序模塊之間的調(diào)用關(guān)系。如總線接口、打印機接口等。162。 界面多用于描述用戶與系統(tǒng)之間的操作環(huán)境，以及人機之間的交互方式和過程，如字符界面、圖形用戶界面等。虛擬存儲162。 定義：為了能在有限的內(nèi)存空間中運行更大、更多的進程（程序），可以將一部分磁盤空間虛擬為邏輯內(nèi)存，使用戶感覺到一個比物理內(nèi)存空間更大的邏輯內(nèi)存空間，162。 即實際物理內(nèi)存空間與虛擬的那部分邏輯內(nèi)存空間的總和，統(tǒng)稱為虛擬內(nèi)存空間。文件162。 文件是若干相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，有的操作系統(tǒng)將程序、數(shù)據(jù)以及各種外部設(shè)備統(tǒng)統(tǒng)稱為文件。162。 唯一的文件名162。 對文件的操作：建立、修改、刪除、重命名、設(shè)置訪問權(quán)限等162。 概括地說，文件就是命名了的字節(jié)流，它是現(xiàn)代操作系統(tǒng)對計算機系統(tǒng)中種類繁多的外部設(shè)備進行高度抽象的結(jié)果。 操作系統(tǒng)的分類 操作系統(tǒng)分類重點總結(jié)第二章 用戶接口與作業(yè)管理幾個問題？？？主要內(nèi)容162。 作業(yè)的基本概念? 定義? 作業(yè)步——作業(yè)——作業(yè)流? 作業(yè)控制方式：批處理和交互式162。 批處理作業(yè)的管理? 作業(yè)的組織—I/O—調(diào)度——控制162。 交互式作業(yè)管理? 常用操作使用接口162。 用戶和操作系統(tǒng)之間的接口? 程序一級接口（系統(tǒng)調(diào)用）? 作業(yè)控制一級接口162。 作業(yè)步：每一個相對獨立的加工步驟162。 作業(yè)：用戶要求計算機處理的問題162。 作業(yè)流：若干作業(yè)按照次序合成一批：組織I/O調(diào)度控制：組織I/O調(diào)度控制：組織I/O調(diào)度控制SPOOLing系統(tǒng)工作原理Simultaneous Peripheral Operations OnLine含義： 同時的外圍設(shè)備聯(lián)機操作（假脫機技術(shù)）包括：? 輸入程序模塊? 輸出程序模塊? 作業(yè)調(diào)度程序SPOOLing系統(tǒng)工作原理（續(xù)2）162。 作業(yè)執(zhí)行前用慢速設(shè)備將作業(yè)預(yù)先輸入到后援存儲器（如磁盤、磁鼓，稱為輸入井）中，稱為預(yù)輸入162。 作業(yè)運行后，使用數(shù)據(jù)時，從輸入井中取出162。 作業(yè)執(zhí)行不必直接啟動外設(shè)輸出數(shù)據(jù)，只需將這些數(shù)據(jù)寫入輸出井中162。 作業(yè)全部運行完畢，再由