操作系统期末复习知识点总结

操作系统概述： 操作系统的定义与作用：它是一套基础程序集合，主要进行软硬件资源管理。 操作系统的发展史：了解从手工操作阶段到多道程序设计技术的发展。 操作系统功能： 提供系统服务，如系统调用。 作为用户和硬件之间的接口。 管理计算机资源，包括CPU、内存和外部设备。 操作系统接口： 用户接口：分为命令接口和程序接口，通过系统调用来实现。 习题：包括操作系统概述和发展史的练习题。 文件系统： 文件系统定义：文件、管理文件软件和数据结构的总体。 文件类型：系统文件、库文件，用户文件。 文件操作：如创建、删除和修改文件。 文件组织形式： 文件的逻辑结构和操作，如按名存取和文件的打开关闭操作。 ### 操作系统期末复习知识点总结 #### 一、操作系统概述 **操作系统的定义与作用** - **定义**：操作系统（Operating System，简称OS）是指控制和管理整个计算机系统的硬件及软件资源，合理组织计算机的工作流程，以便有效地利用这些资源，为用户提供方便、友好界面的一种系统软件。 - **作用**： - 软硬件资源管理：负责管理和分配计算机系统中的所有资源，包括处理器、内存、存储设备等。 - 提供系统服务：如文件管理、设备管理、安全保护等。 - 作为用户与硬件之间的桥梁：通过各种接口使用户能够高效便捷地使用计算机系统。 **操作系统的发展史** - **手工操作阶段**：早期计算机没有操作系统，用户直接控制硬件，资源利用率低且效率低下。 - **单道批处理系统**：实现了自动处理作业队列，提高了CPU利用率，但仍然存在单任务的限制。 - **多道批处理系统**：允许多个作业同时驻留在内存中，通过时间片轮转等方式提高资源利用率。 - **分时系统**：引入了时间片的概念，支持多个用户同时与计算机交互，增强了系统的交互性和响应速度。 - **实时系统**：主要用于对时间和可靠性有严格要求的场景，例如军事控制、医疗设备等。 - **网络操作系统**：随着网络技术的发展，操作系统也扩展了对网络的支持，能够实现资源共享和服务协同等功能。 #### 二、操作系统功能 - **提供系统服务**：通过系统调用接口为应用程序提供服务，如文件操作、设备控制等。 - **作为用户和硬件之间的接口**：提供用户界面，使得用户可以通过命令行或图形界面来操作计算机。 - **管理计算机资源**： - CPU管理：负责进程调度、时间片分配等。 - 内存管理：包括内存分配、回收以及虚拟内存管理等。 - 外部设备管理：处理设备驱动、I/O操作等。 #### 三、操作系统接口 - **用户接口**： - 命令接口：用户可以通过命令行工具执行各种命令，例如`ls`、`cd`等。 - 程序接口：程序员可以通过系统调用来请求操作系统提供的服务，如文件读写、进程创建等。 - **程序接口**：主要是指API（Application Programming Interface），它为应用程序提供了一组预定义的函数，以实现特定的功能。 #### 四、习题 1. **操作系统概述和发展史的练习题**： - 描述手工操作阶段的特点及其不足之处。 - 解释多道批处理系统如何提高资源利用率。 - 比较分时系统和实时系统的主要区别。 - 讨论网络操作系统的关键功能及其应用场景。 #### 五、文件系统 - **文件系统定义**：文件系统是由文件、管理文件的软件以及相关数据结构组成的整体，用于组织和管理存储介质上的文件。 - **文件类型**： - 系统文件：包含操作系统核心部分的文件。 - 库文件：包含预编译的代码库，供应用程序调用。 - 用户文件：由最终用户创建的文件，包括文档、图片等。 - **文件操作**：创建、删除、重命名、打开、关闭等操作。 - **文件组织形式**： - 文件的逻辑结构：描述文件内部的数据组织形式，如顺序结构、链接结构等。 - 文件的操作：按名存取、文件的打开关闭等。 ### 综合分析 操作系统是计算机系统的核心组成部分，其设计与实现直接影响着整个系统的性能和可用性。通过对操作系统基础知识的掌握，学生不仅能够理解计算机系统的运行机制，还能为后续学习更高级的编程语言和系统开发奠定坚实的基础。例如，在学习多线程编程时，对于操作系统中进程和线程管理的理解至关重要；在数据库管理系统的学习过程中，对文件系统和内存管理的理解也非常关键。因此，深入理解和掌握操作系统的基本原理和技术是非常必要的。