南昌大学计算机操作系统复习资料.pdf

操作系统是计算机科学中的核心课程，它管理着计算机的硬件资源，提供给用户友好的接口，使得用户能够方便、高效地使用计算机。以下是对南昌大学计算机操作系统复习资料的详细解析： **第一章 操作系统引论** 1. **操作系统目标**： - **有效性**：提高系统资源利用率，如CPU、内存和I/O设备，以提升系统的吞吐量。 - **方便性**：简化用户操作，提供友好的用户界面。 - **可扩充性**：适应硬件和软件的扩展，支持新技术的集成。 - **开放性**：易于与其他系统或软件兼容，支持标准接口和协议。 2. **操作系统作用**： - **用户与硬件的接口**：用户通过操作系统来操作硬件，无需直接接触复杂的底层细节。 - **资源管理**：管理内存、CPU、磁盘等资源，保证它们的合理分配和使用。 - **资源抽象**：将硬件资源转化为逻辑资源，使用户可以更简单地使用。 **操作系统发展过程**： - **无操作系统时代**：用户直接操作硬件，效率低，错误率高。 - **单道批处理系统**：作业批量处理，内存中仅有一道作业，提高了CPU利用率。 - **多道批处理系统**：引入多道程序设计，进一步提高资源利用率和系统吞吐量，但周转时间较长，无交互性。 - **分时系统**：允许多个用户同时使用计算机，具有多路性、独立性、及时性和交互性，通过时间片轮转法分配CPU。 - **实时系统**：对事件响应速度有严格要求，常采用抢占式调度，可靠性强，交互性相对较弱。 **操作系统基本特性**： - **并发性**：多个进程看似同时执行，实际上是交替执行。 - **共享性**：资源可以被多个进程共享，但需防止资源冲突。 - **虚拟技术**：通过资源的逻辑表示和物理表示分离，如虚拟内存、虚拟设备等。 - **异步性**：进程执行速度不固定，进程间的执行顺序不确定。 **操作系统主要功能**： - **处理机管理**：调度CPU资源，包括进程创建、撤销、切换等。 - **存储器管理**：内存分配、回收、保护和优化。 - **设备管理**：管理I/O设备，实现设备的虚拟化。 - **文件管理**：文件的创建、删除、读写和保护。 - **用户接口**：提供命令行、图形用户界面等，方便用户操作。 **第二章 进程管理** 1. **进程**：程序在执行过程中的动态实体，由程序段、数据段和PCB组成，具有动态性、并发性、独立性和异步性。 2. **进程状态**：新建、就绪、运行和等待四种基本状态，以及转换关系。 3. **进程同步**：通过信号量等机制确保进程间的协同执行，遵循空闲让进、忙则等待、有限等待和让权等待的原则。 4. **进程通信**：包括共享存储器、消息传递和管道通信等方式，用于进程间的信息交换。 **第三章 处理机调度与死锁** 1. **调度层次**： - 高级调度：作业调度，负责将作业从外存调入内存。 - 低级调度：进程调度，决定哪个就绪进程获取CPU。 - 中级调度：中程调度，处理内存与外存之间的进程交换。 2. **调度准则**： - 周转时间：从作业提交到作业完成的时间。 - 带权周转时间：周转时间与服务时间的比例，衡量调度的效率。 3. **调度算法**： - 先来先服务（FCFS）：简单公平，但可能导致短作业等待时间过长。 - 其他算法还包括短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转等。 以上内容涵盖了操作系统的基本概念、发展历史、主要特性和关键管理机制，是复习操作系统课程的重要资料。深入理解和掌握这些知识点对于应对考试和实际工作都至关重要。