操作系统期末复习知识点

操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面 操作系统是计算机系统的核心，负责管理和协调硬件与软件资源，确保高效、稳定地运行。操作系统的主要任务包括内存管理、处理器调度、设备管理、文件系统管理以及为用户提供友好的交互界面。操作系统具有并发性、共享性、异步性、虚拟性等特征，这使得多任务并行执行、资源高效利用成为可能。 操作系统可以分为多种类型，如批处理、分时、实时、通用、单用户、网络、分布式、多处理器、嵌入式、多媒体、智能卡操作系统等。每种类型的系统都有其特定的应用场景和优势。例如，批处理系统适合大批量的后台处理，而分时系统则允许多个用户同时通过终端交互使用计算机。 在操作系统中，进程是执行中的程序实例，具有就绪、运行和等待三种基本状态，由进程控制块（PCB）来标识和管理。进程间通过并发性、动态性、独立性、交互性和异步性相互区别。线程是进程内的执行单元，比进程更轻量级，上下文切换更快，系统开销小，有利于提高系统效率。 处理器调度是操作系统的重要功能，常见的调度算法有FCFS（先到先服务）、SJF（最短作业优先）、SRTN（最短剩余时间优先）、HRN（最高响应比优先）、HPF（最高优先数优先）、RR（循环轮转）、MLQ（多级队列）和反馈排队算法等。这些算法旨在优化系统的吞吐量、响应时间和公平性。 中断是处理器调度的关键机制，中断装置（硬件）和中断处理程序（软件）共同完成中断处理。中断可以是可屏蔽的（如I/O中断、时钟中断）或不可屏蔽的（如防管中断、掉线中断）。中断可以触发进程的切换，如进程运行结束、等待资源或数据传输完成。 在资源管理方面，操作系统需要处理死锁问题，死锁是多个进程因互相等待对方持有的资源而形成的僵局。死锁的四个必要条件包括资源独占、不可剥夺、保持申请和循环等待。预防死锁的方法如预先分配和有序分配，而避免死锁则通过动态策略确保系统处于安全状态。当死锁发生时，可以通过检测算法识别，并采取重新启动系统、终止进程、剥夺资源或进程回退等恢复措施。 存储管理是操作系统另一重要部分，其目标包括存储分配、共享、保护、扩充和地址映射。内存分区有固定分区、动态分区、可重定位分区、分页和分段等方式，每种方式都有其优点和限制。 操作系统期末复习涉及的内容广泛，涵盖了操作系统的基本概念、特征、分类、处理器调度、进程管理、死锁处理、存储管理等多个方面，要求考生具备扎实的基础知识和理解能力。对于这些知识点的深入理解和掌握，不仅有助于应对考试，更能为实际的系统设计和优化提供理论支持。