【计算机操作系统知识点】
1. 操作系统的角色与功能:
操作系统(Operating System,简称OS)是计算机系统的核心软件,它的主要目的是提高计算机的利用率和方便用户使用。它管理计算机中的各种资源,包括程序、主存储器、外部设备以及系统数据。其中,进程管理是操作系统的重要组成部分,负责对计算机中的进程进行调度、创建、同步和通信等操作。数据管理部分通常被称为文件系统,用于组织和存储用户的数据。
2. 系统调用:
系统调用是操作系统提供给程序员的接口,通过系统调用,用户程序可以请求操作系统提供服务,如读写文件、创建进程、管理内存等。系统调用中的被调用过程通常在“核心态”下运行,而非用户态,以保证系统的安全性。
3. Shell 的功能:
Shell 是操作系统中的命令解释器,它提供了用户与操作系统之间的交互界面。Shell 具有中断、文件名通配符、管道功能、输入输出重定向等功能,使用户能够方便地执行命令和管理文件。
4. 文件保密措施:
实现文件保密可以通过规定权限和使用口令来限制对文件的访问。此外,文件加密也是一种有效的方式,通过加密技术确保数据在传输和存储时的安全性。
5. 存储管理:
存储管理在操作系统中扮演着重要角色,包括页式和段式存储管理。页式管理中,页面大小通常是固定的,以优化内存利用率。虚拟存储技术允许程序的地址空间大于实际内存,通过页面交换机制提高系统的吞吐量。固定分区适用于单道系统,而可变分区可以动态分配内存。对换技术用于扩大虚拟内存,需要考虑交换速度和交换量。
6. 设备管理:
设备管理负责处理I/O操作,包括设备驱动程序(硬件接口的软件实现)和设备独立性。设备的启动、中断处理和通道程序都是设备管理的一部分。设备编号包括设备的逻辑号和物理号。
7. 进程状态:
就绪状态的进程缺少CPU资源才能运行,如果一个进程除了CPU外其他资源都已具备,那么它处于就绪状态。
8. PV操作与信号量:
PV操作是用于实现进程间同步和互斥的原语。当信号量S初值为2,当前值为-1时,表示有一个进程正在等待,因为信号量的负值代表等待的进程数量。
9. 文件系统与i节点:
在UNIX/Linux系统中,i节点是文件系统的关键数据结构,包含了文件的各种元数据,如文件大小、所有权、权限等。
10. 操作系统类型:
操作系统通常分为批处理、分时、实时、网络和分布式五类。
【总结】
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。它通过系统调用提供服务,并通过Shell提供用户接口。存储管理包括内存分配和虚拟存储,而设备管理涉及I/O操作和中断处理。进程的状态转换、文件系统和权限管理是操作系统的重要组成部分。最后,操作系统有多种类型,满足不同应用需求。