第四版-计算机操作系统--期末考试复习题(最终).pdf

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件及软件资源，以提供高效、安全、可靠的计算环境。本篇文章将详细阐述操作系统的一些关键概念和功能，以及它们在不同类型的系统中的应用。 1. **操作系统的基本类型** - **批处理系统**：主要用于批量处理作业，不提供用户交互。 - **分时系统**：允许多个用户通过终端同时访问计算机，提供交互性。 - **实时系统**：要求快速响应外部事件，如航空订票系统、过程控制系统。 - **网络操作系统**：支持多台计算机之间的资源共享和通信。 2. **操作系统的主要功能** - **处理器管理**：包括进程调度、上下文切换等。 - **存储器管理**：内存分配、虚拟内存、页面替换等。 - **设备管理**：I/O设备的分配、控制与同步。 - **文件系统管理**：文件的创建、删除、读写和保护。 - **作业调度**：决定哪个作业或进程获得处理器资源。 3. **并发与共享** - 并发性：多个进程在同一时间间隔内交替执行。 - 共享性：多个进程共享计算机资源，可能导致资源冲突，需通过同步和互斥机制解决。 4. **进程管理** - 进程调度：根据调度策略选择进程运行，如短作业优先、优先级调度等。 - 进程状态转换：创建、执行、阻塞、唤醒和终止。 - 进程同步与通信：确保进程间的协调执行。 5. **存储器管理** - 虚拟存储：将磁盘空间作为扩展内存，实现内存的分页或分段。 - 分区管理：固定大小或可变大小的分区，用于存储进程。 - 地址转换：逻辑地址到物理地址的映射。 6. **设备管理** - 设备驱动程序：操作系统与硬件之间的接口。 - I/O缓冲：提高I/O效率，减少CPU等待时间。 - DMA（直接内存访问）：设备直接与内存交换数据，无需CPU干预。 7. **死锁预防与避免** - 银行家算法：确保系统不会陷入死锁，通过预分配资源策略。 - 死锁检测：通过资源分配图简化法识别死锁状态。 - 解除死锁：剥夺资源、回滚进程或改变资源分配策略。 8. **优化与性能** - 时间片轮转：公平分配CPU时间，保证交互性。 - 优先权调度：紧急任务优先执行，提高响应时间。 9. **安全性与稳定性** - 权限与访问控制：防止非法访问和恶意操作。 - 错误恢复与故障处理：保证系统稳定运行。 操作系统是计算机系统的基石，它的设计和实现直接影响到系统的性能、安全性和用户友好性。了解并掌握操作系统的基本原理和机制，对于理解计算机系统的工作原理至关重要，也是应对考试的关键。