操作系统是计算机科学中的核心组成部分,它管理并控制计算机硬件和软件资源,提供高效、便捷的用户接口,并确保系统的稳定性和安全性。以下是对《计算机操作系统复习大纲》中提及的知识点的详细解析:
1. **操作系统的目标**:
- **方便性**:操作系统设计的首要目标是让用户更易于操作计算机,通过提供图形用户界面、命令行接口等方式,降低用户使用复杂硬件的难度。
- **有效性**:优化资源使用,提升系统效率,包括CPU、内存、I/O设备的利用率,以提高系统吞吐量。
- **可扩充性**:随着技术发展,操作系统需具备适应新硬件和软件环境的能力,不断扩展其功能。
- **开放性**:操作系统应支持多种硬件平台和标准,允许不同开发者创建和集成软件。
2. **操作系统的作用**:
- **用户与硬件间的接口**:通过命令行、系统调用和图形窗口提供用户与硬件交互的方式。
- **资源管理者**:管理处理机、内存、I/O设备和文件系统,确保资源的公平分配和有效利用。
- **扩充机器**:通过提供高级服务,增强计算机的功能,满足不同应用需求。
3. **操作系统的发展过程**:
- **无操作系统阶段**:早期的人工操作和脱机输入输出。
- **批处理系统**:单道和多道批处理,提高CPU利用率,但缺乏交互性。
- **分时操作系统**:引入时间片轮转,允许多用户同时在线交互,具有多路性、独立性、及时性和交互性。
- **实时系统**:快速响应外部事件,保证任务的实时性和可靠性,常见于控制系统和信息处理系统。
复习操作系统原理时,要特别关注以下几个关键知识点:
- **进程管理**:包括进程描述、控制、同步、互斥和通信,以及调度算法,如FCFS、SJF、优先级调度等。
- **存储器管理**:理解单一连续、固定分区、可变分区、页式、段式、段页式和虚拟存储管理方式。
- **设备管理**:包括I/O系统、设备分配与回收、中断处理等,了解DMA、缓冲技术等。
- **文件管理**:学习文件的组织结构、存储设备类型,以及文件的存取和保护机制。
- **作业管理**:涵盖批处理和交互式作业的管理和系统接口,如系统调用和命令解释器。
在复习过程中,不仅要理解和掌握这些概念,还要通过习题训练来应用相关的理论和算法,因为这是应对考试的关键。对于“了解”的内容也不能忽视,它们可能会出现在选择题或背景介绍中。通过全面复习,考生可以构建一个完整而扎实的操作系统知识体系。