操作系统个人总结doc.docx
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操作系统个人总结doc
操作系统个人总结
篇一：
操作系统学习总结
操作系统学习总结
商务1201彭嵩琪1225XX
一、第一章绪论
1.操作系统与计算机系统的关系
操作系统在计算机系统的位置在裸机之上、所有软件最内层的位置，它沟通了硬件和用户软件，是一种特殊的软件，对计算机的其它部分由控制管理的作用，就像一位管家一样，并且为用户提供优质的服务。
同时，硬件软件和用户也对它有不同的要求。
2.操作系统定义与特征
操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软、硬件资源的分配；控制和协调并发活动；提供用户接口，
使用户获得良好的工作环境。
操作系统具有三个特征：
1.并发：
计算机内会有多个同时性活动，操作系统要能合理处理它们。
○
2.共享：
○多个计算任务对系统资源都有请求，操作系统要能让它们共同享用系统资源。
3.不确定性：
○操作系统能处理大量的、随机的事件序列，使各用户的计算任务正确地完成。
3.操作系统的资源管理特征
1.处理机管理○
操作系统可以进行进程调度，可以解决将CPU先分给哪个用户程序，它占用多长时间，下一个又该轮到哪个程序运行等问题。
操作系统能给出进程调度算法，进行处理机的分派。
2..存储器管理○
操作系统进行存储分配，确定各应用程序在主存中的位置及所占区域的大小并且提供基址、界限寄存器等存储保护方法，使各应用程序相互隔离，这是它的存储保护功能。
操作系统还可以提供虚拟存储技术，扩大逻辑主存。
3.设备管理○
为了达到方便用户、提高设备利用率的目的，操作系统有设备无关性，即用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设备无关。
操作系统为各应用程序和运行实体分配各种设备，有三种基本技术：
独享、共享及虚拟技术。
操作系统对设备的传输控制有启动设备、中断处理、结束处理，体现了OS的控制功能。
4.信息管理（文件系统）○
计算机中的信息量非常庞大，操作系统为用户提供一种简便的、统一的存取和管理信息的方法，并要解决信息的共享、数据的存取控制和保密等问题。
4.操作系统的发展历程与基本类型
在操作系统发展的初期阶段，从手工操作阶段过渡到早期批处理阶段，作业可以成批送入计算机，然后由作业调度程序自动选择作业，在系统内多道运行。
其中联机批处理不能满足多道作业的需要，所以出现了脱机批处理。
在操作系统的形成阶段，为了适应更复杂的计算要求，出现了多道程序系统，包括
多道批处理系统和分时系统，实时系统。
分时系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互会话功能。
实时系统有及时响应和高可靠性和安全性。
经过进一步发展，个人计算机操作系统，网络操作系统和分布式操作系统相继出现，方便了用户的使用，提高了操作系统的效率。
分布式系统有一个分布式操作系统对资源进行全局和动态的管理和控制并且系统对用户是透明的，所有资源高度自治地工作，而又相互配合。
分布式系统有可扩展性，高可靠性。
二、第二章操作系统的运行基础与结构
1.处理机的状态
即中央处理机的工作状态，分为管态和用户态。
管态是操作系统的程序
执行时的状态，可以使用全部指令和全部系统资源。
用户态是用户程序执行时的状态，禁止使用特权指令，只允许用户程序。
2.中断技术
所谓中断是指某个事件发生时，系统中止现行程序的运行、引出处理事
件程序对该事件进行处理，处理完毕后返回断点，继续执行。
不期待的中断为强迫性中断，期待的中断为自愿中断。
由处理机外部事件引起的中断叫做中断，内部引起的为俘获。
中断发生时需要保护现场，把现场信息保存在主存。
中断结束时，把保留的该程序现场信息从主存中送至相应的指令计数器、通用寄存器或一些特殊的寄存器中恢复现场
中断有以下分类：
访管中断——对操作系统提出某种需求时所发出的中断
操作系统的运行基础与结构——中断技术
输入输出中断——I/O传输结束或出错中断
外中断——时钟中断、通信中断等
机器故障中断——电源故障、主存取指令错等
程序性中断——定点溢出、用户态下用核态指令、非法操作等
3.操作系统虚拟机
在裸机上配置了操作系统程序后就构成了操作系统虚拟机。
三、第三章操作系统的用户界面
1.系统生成和系统初启
系统生成就是通过组装一批模块来产生一个清晰的、使用方便的操作系统的过程。
系统引导的任务是将操作系统的必要部分装入主存并对系统进行初始化
工作，最终使系统处于命令接收状态。
系统引导有两种方式，将OS核心文件存储在系统本身的存储设备中的是独立引导方式（滚雪球方式），OS主要文件不放在系统本身的存储设备中的是辅
1初始引导（系统加电，进助下装方式。
独立引导方式（滚雪球方式）的过程：
○
2引导程序执行○3核心初始化○4系统初始化行自检，读入引导程序）○
Linux系统初启：
Linux系统是以滚雪球的方式启动
加电或复位→BIOS的启动→BootLoader→OS初始化
2.用户界面
用户界面（或称接口）是操作系统提供给用户与计算机打交道的外部机制
操作系统提供两种用户界面：
操作界面（命令接口）和系统功能服务界面（程序接口）
操作命令与操作系统类型的关系：
作业控制语言——批处理操作系统
键盘命令——分时操作系统，个人计算机操作系统
图形用户界面——分时操作系统，个人计算机操作系统
实例操作系统提供的用户界面（用户接口）：
MS-DOS——键盘命令，系统功能调用
Windows——图形用户界面，系统功能调用
Linux（UNIX）——键盘命令（XWindow），系统功能调用
4.系统调用
系统功能调用是用户在程序一级请求操作系统服务的一种手段，它是带有一定功能号的“访管指令”。
其功能是由操作系统中的程序完成的。
应用程序如何调用操作服务功能?
采用统一进管方式——系统提供访管指令、访管中断，将系统调用作为C库的一部分，执行到这一条命令时，发生中断，由用户态转为管态
四、第四章进程及进程管理
1.进程定义
所谓进程，就是一个程序在给定活动空间和初始环境下，在一个处理机上的执行过程。
进程与程序的区别：
程序是静态的概念；进程是动态的概念
进程是一个独立运行的活动单位
进程是竞争系统资源的基本单位
一个程序可以对应多个进程。
2.进程的状态
进程的基本状态：
运行状态（running），等待状态（wait），就绪状态（ready）
此外还有创建状态，终止状态，挂起状态。
进程描述：
进程由进程控制块和程序与数据组成。
进程控制块是描述进程与其他进程、系统资源的关系以及进程在各个不
同时期所处的状态的数据结构，称为进程控制块PCB。
主要内容有进程标识符，进程当前状态，当前队列指针next，进程优先级，CPU现场保护区，占有资源清单，家族联系，通信信息。
3.进程控制
进程控制的职责是对系统中的进程实施有效的管理，负责进程状态的改变。
常用的进程控制原语有创建原语、撤消原语、阻塞原语、唤醒原语。
进程创建：
进程创建原语的形式create（name，priority），进程创建原语的实现时向系统申请一个空的PCB结构，如果有空PCB将入口信息填入PCB相应项，然后将PCB入就绪队列。
进程撤销：
进程撤销原语的形式Kill（或exit），能够撤消当前运行的进程。
将该进程的PCB结构归还到PCB资源池，所占用的资源归还给父进程。
进程撤销实现时由运行指针得当前进程的pid，释放本进程所占用的资源给父进程，最后释放PCB结构。
进程等待：
进程等待原语的形式susp（chan），中止调用进程的执行，并加入到等待chan的等待队列中；最后使控制转向进程调度。
过程为保护进程的CPU现场到PCB结构中，置该进程为”等待”状态，将该进程PCB结构插入到等待队列中，最后转进程调度。
进程唤醒：
当处于等待状态的进程所期待的事件来到时，由发现者进
程使用唤醒原语叫唤醒它。
进程唤醒原语的形式wakeup（chan），当进程等待的事件发生时，唤醒等待该事件的进程。
找到该等待队列，将队列首进程移出此等待队列，将该进程置为”就绪”状态，并将PCB结构插入到就绪队列中。
4.线程
线程定义：
线程是比进程更小的活动单位，它是进程中的一个执行
路径。
进程的特点：
进程中的一条执行路径；它有自己私用的堆栈和处理机执行环境；它与父进程共享分配给父进程的主存；它是单个进程所创建的许多个同时存在的线程中的一个。
创建一个线程比创建一个进程开销要小得多；实现线程间通信十分方便。
线程是一个动态的概念。
在进程内创建多线程，可以提高系统的并行处理能力，加快进程的处理速度。
Linux进程查看命令：
ps命令：
报告进程标识、用户、CPU时间消耗以及其他属性。
top命令：
显示CPU占用率为前几位的进程。
pstree命令：
列出当前的进程，以及它们的树状结构。
5．进程的相互制约关系
进程之间有竞争与合作的关系，引发了进程互斥和进程同步的问题。
进程互斥是指在操作系统中，当某一进程正在访问（读写）某一存储区域时，就不允
许其他进程来读出或者修改存储区的内容。
例如买票系统中对剩余票数的争夺就是互斥现象。
进程同步是指并发进程在一些关键点上可能需要互相等待与互通消息，这种相互制约
的等待与互通消息称为进程同步。
例如就诊时化验和诊病就属于同步。
在操作系统中，一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。
进程中对公共变量（或
存储区）进行审查与修改的程序段，称为相对于该公共变量的临界区。
进程进入临界区的原则：
每次至多一个进程处于临界区；
有限时间内进入临界区（不能长时间阻塞）；
逗留有限时间；
上锁操作和开锁操作：
检测w的值（是0还是1）；
如果w的值为1，继续检测；
如果w的值为0，将锁位置1（表示占用资源），进入临界区执行。
（此为
上锁操作）
临界资源使用完毕，将锁位置0。
（此为开锁操作）
信号灯是一个确定的二元组（s，q），s是一个具有非负初值的整型变量，
q是一个初始状态为空的队列。
操作系统利用信号灯的状态对并发进程和共享资源进行控制和管理。
变量值≥0时，表示绿灯，进程执行；
变量值?
0时，表示红灯，进程停止执行。
P操作：
对信号灯s的p操作记为p（s）。
即取信号灯值减1，若相减结
果为负，则调用p（s）的进程被阻，并插入到该信号灯的等待队列中，否则可以继续执行。
V操作：
对信号灯s的v操作记为v（s）。
即取信号灯值加1，若相加结
果大于零，进程继续执行，否则，要帮助唤醒在信号灯等待队列上的一个进程。
知识点延伸1：
其中，生产者——消费者问题该如何解决呢？
在生产者—消费者问题中，信号灯具有两种功能。
首先，它是跟踪资源的生产和消费
的计数器；其次，它是协调资源的生产者和消费者之间的同步器。
消费者通过再一指派给它的信号灯上做P操作来表示消耗资源，而生产者通过在同一信号灯上做V操作来表示生产资源。
再这种信号灯的实施中，计数在每次P操作后减1，而在每次V操作中加1。
个这一计数器的初始值是可利用的资源数目。
当资源是不可利用时，将申请资源的进程放置在等待队列中。
如果有一个资源释放，在等待队列中的第一个进程被唤醒并得到资源的控制权。
为解决这一类生产者——消费者问题，设置了两个同步信号灯，一个说明空缓冲区的
数目，用empty表示，其初值为有界缓冲区的大小n，另一个说明缓冲区的数目，用full表示，其初制值为0。
由于有界缓冲区是一个零界资源，必须互斥使用，所以另外还需设置一个互斥信号灯mutex,起初值为1。
假定在生产者和消费者之间的公用缓冲区中，具有n个缓冲区，这时可以利用互斥信
号量mutex实现诸进程对缓冲池的互斥使用；利用信号量empty和full分别表示缓冲池中空缓冲区和满缓冲区的数量。
又假定这些生产者和消费者互相等效果，只要缓冲池未满，生产者便可以将消息送入缓冲池；只要缓冲池未空，消费者便可以从缓冲池中取走一个消息。
要设计并实现一个进程，该进程拥有一个生产者线程和一个消费者线程，它们使用N
个不同的缓冲区，需要使用如下信号量：
?
一个互斥信号量，用以阻止生产者线程和消费者线程同时操作缓冲区列表；?
一个
信号量，当生产者线程生产出一个物品时可以用它向消费者线程发出信号；?
一个信号量，消费者线程释放出一个空缓冲区时可以用它向生产者线程发出信号。
Producer:
p（empty）//如果empty==0，则生产者进程自我阻塞。
p（mutex）
篇二：
操作系统总结
1．什么是操作系统？
答：
对计算机资源进行直接控制和管理，协调计算机的各种动作，为用户提供便于操作的人机界面，存在于计算机软件系统最底层核心位置的程序集合。
2．什么是网络操作系统？
答:
网络操作系统（NOS）,是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统。
它是负责管理整个网络资源和方便网络用户的软件的集合。
由于网络操作系统是运行在服务器之上的，所以有时我们也把它称之为服务器操作系统。
3．操作系统的功能：
5.处理机管理。
对处理机的时间进行分配，对不同程序的运行进行记录和调度，实现用户和程序之间的相互联系，解决不同程序在运行时相互发生的冲突。
6.存储器管理。
以最合适的方案为不同的用户和不同的任务划分出分离的存储器区域，保障各存储器区域不受别的程序的干扰；在主存储器区域不够大的情况下，使用硬盘等其他辅助存储器来替代主存储器的空间，自行对存储器空间进行整理等。
7.作业管理。
向计算机通知用户的到来，对用户要求计算机完成的任务进行记录和安排；向用户提供操作计算机的界面和对应的提示信息，接受用户输入的程序、数据及要求，同时将计算机运行的结果反馈给用户。
8.信息管理。
不同用户的不同信息共存于有限的媒体上，如何对这些文件进行分类，如何保障不同信息之间的安全，如何将各种信息与用户进行联系，如何使信息不同的逻辑结构与辅助存储器上的存储结构进行对应，这些都是信息管理要做的事情。
9.设备管理。
为用户提供设备的独立性，使用户不管是通过程序逻辑还是命令来操作设备时都不需要了解设备的具体操作，设备管理在接到用户的要求以后，将用户提供的设备各与具体的物理设备进行连接，再将用户要处理的数据送到物理设备上；对各种设备信息的记录、修改；对设备行为的控制。
除了以上五大管理以外，操作系统还必须实现一些标准的技术处理：
10.标准输入/输出。
它帮助用户将指定设备的名称与具体的设备进行连接，然后自动的从标准输入设备上读取信息再将结果输出到标准输出设备上。
11.中断处理。
中断处理功能针对可预见的异常配备好了中断处理程序及调用路径，当中断发生时暂停正在运行的程序而转去处理中断处理程序，它可对当前程序的现场进行保护、执行中断处理程序逻辑，在返回当前程序之前进行现场恢复直到当前程序再次运行。
12.错误处理。
错误处理一方面找出问题所在，另一方面又自动保障系统的安全，正是有了错误处理功能，系统才表现出一定的坚固性。
4．操作系统的设计原则是什么？
答：
1.尽可能高的系统效率。
2.尽可能大的系统吞吐率。
3.尽可能快的系统响应时间
13.多道批处理的特征：
多道性，在内存中可同时驻留多道程序，并允许它们并发执行，从而有效地提高了资源的利用率和系统的吞吐量。
无序性，多个作业完成的先后顺序与它们进入内存的顺序之间没有严格的对应关系。
调度性，作业提交给系统开始直到完成，需要经过作业调度和进程调度。
5.分时系统的特点:
多路性，独立性，及时性。
多路性指，伺时有多个用户使用一台计算机，宏观上看是多个人同时使用一个CPU，微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU。
交互性是指，用户根据系统响应结果进一步提出新请求（用户直接干预每一步）。
“独占”性是指，用户感觉不到计算机为其他人服务，就像整个系统为他所独占。
及时性指，系统对用户（本文来自：
小草范文网:
操作系统个人总结）提出的请求及时响应。
6．通用性操作系统的特点。
具有多种类型操作特征的操作系统。
可以同时兼有多道批处理、分时、实时处理的功能，
或其中两种以上的功能。
NUIX操作系统的特点。
（Linux考实验内容）
1.可靠性高2.伸缩性强3.开放性好4.网络功能强5.强大的数据库支持功能
8．进程的定义。
进程是并发程序的一次执行过程，程序是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运动活动。
什么是进程控制块？
进程控制块（PCB）（系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。
进程实体有哪几部分组成？
1.PCB2.程序段3.数据段三部分组成
什么是线程。
进程中某个单一顺序的控制流。
也被称为轻量进程。
计算机科学术语，指运行中的程序的调度单位。
进程和线程之间的区别和联系。
进程和线程的关系：
（1）一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程。
（2）资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。
（3）处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程。
（4）线程在执行过程中，需要协作同步。
不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。
线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体.
与进程的区别:
（1）调度：
线程作为调度和分配的基本单位，进程作为拥有资源的基本单位
（2）并发性：
不仅进程之间可以并发执行，同一个进程的多个线程之间也可并发执行
（3）拥有资源：
进程是拥有资源的一个独立单位，线程不拥有系统资源，但可以访问隶属于进程的资源.
（4）系统开销：
在创建或撤消进程时，由于系统都要为之分配和回收资源，导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销。
但是进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。
线程有自己的堆栈和局部变量，但线程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些
进程的状态，三态图转换过程。
运行，当一个进程在处理机上运行时。
就绪，当一个进程获得了除处理机以外的一切所需资源。
阻塞，一个进程正在等待某一时间的发生。
14什么叫原语?
原语的分类？
进程控制原语基本的方法（如创建，唤醒，调度）原语是执行过程中不可中断的，实现某种独立功能的，可被其他程序调用的程序。
原语分为四类：
请求型原语；证实型原语；指示型原语；响应型原语。
基本方法：
进程建立，进程调度，进程等待，进程唤醒，进程撤销。
什么是互斥关系，同步关系？
互斥：
就是若干进程竞争进入临界段时，互相之间形成的排他性关系。
同步：
是指进程之间的一种协调配合关系，它表现在进程的执行顺序的规定上。
其实互斥关系也是一种协调关系，从广义上讲它也是属于同步关系的范畴。
什么是临界资源，临界段？
临界段的设计原则？
临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。
属于临界资源的硬件有打印机、磁带机等,软件有消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等。
临界段：
是使用临界资源的程序段。
设计原则：
（1）每次至多只允许一个进程处于临界段中。
（2）对于请求进入临界段的多个程序，在有限时间内只让一个进入。
（3）进程只应在临界段中停留有限时间。
17．PV操作计算。
（读者，写者算法）
18．进程通信的方式？
直接通信，间接通信。
19．什么是信号量？
信号量是一个数据结构，它由两个变量组成：
成型变量V，指针变量S。
当V为负数时，该值的绝对值代表S指针所指向的进程控制块的数目，被该指针所指向的进程处于等待状态；当V不为负数时，S指针指向空。
死锁的定义？
死锁产生的原因？
死锁发生的必要条件？
及其它们之间的关系。
死锁：
若干进程都无知的等待对方释放资源而处于无休止的等待状态。
原因：
系统资源不足，进程的调度顺序不当。
必要条件：
1.资源的互斥使用；2.资源不可抢占；3.资源的部分分配；4.循环等待。
判断是否发生死锁：
可以先用部分分配的方法按各个进程对资源的申请平均分配资源，如果所有申请者都没有实现全部分配，表明系统可能形成循环等待。
预防解除死锁（银行家算法及其定义生产者，消费者问题。
（1）运行前预防；1.对资源的一次性全部分配，2.按一定的资源序号升序或减序地分配资源。
（2）运行中避免；银行家算法：
当进程提出资源请求时，系统检查可利用资源数，进程最大资源数，已分配给进程的资源数和进程还将需要的进程数，来判定系统是否能够保证总有进程能够满足其全部的资源需求，能满足则系统当前是安全的，可以分配资源，否则系统不安全，拒绝分配资源。
（3）运行后解除。
1.资源剥夺法，2.撤销进程法。
24.物理地址空间的含义？
当逻辑地址空间被影射到内存时所对应的物理地址的集合。
25.并发程序的特征？
1.失去了程序的封闭性，2.程序与计算不在一一对应，3.程序并发执行的相互制约
24．作业控制语言，API？
？
？
25．存储管理的功能？
1.主存储器空间的分配和去配2.主存储器空间的共享3.存储保护4.主存储器空间的扩充
26．实现虚拟内存的条件。
（1）实际内存空间
（2）辅助存储器上的内存空间（3）虚拟地址（4）换进换出机制
27．资源分配法有哪些？
静态分配，动态分配。
26.动态重定位方式的优缺点：
优，1.程序开始执行前不一定把整个程序调入到主存中，一个程序可以分配在多个不连续的主存物理空间内，可以使用较小的存储分配单位，提高主存器的利用率。
2.几个程序可以共享放在主存器中的同一个程序段，而不必在主存器中存放多个副本。
3.支持虚拟存储，可以为用户提供一个比实际主存储器物理空间大得多的逻辑地址空间，程序的调度完全由系统管理程序来实现。
缺点1.需要有硬件支持。
2.实现存储管理的软件算法比较复杂。
28．存储空间的分配原则？
（多重固定分区，多重动态分区）
29．静态分页管理的优缺点：
1.管理简单，只需对换分成大小相等的块进行管理2.每访问一次内存数据需要经过二次寻址，对页表地址和内存块地址的访问。
3.解决了碎片问题，无需内存碎片整理。
4.无法实现共享。
5.作业大小受内存可用页面数的限制。
物理地址与逻辑地址转换，以及他们和分页地址占多少位的简单计算。
（映射表，虚拟存储器的存储管理）
30．根据不同调度算法求平均周转时间，带权周转时间（含义）等。
31．什么是时间片轮转法？
将所有就绪进程按到达先后顺序排队，每个进程被逐一分配一个时间片运行，时间片完毕时运行态进程重新进入就绪队列。
32．多级反馈队列算法特点。
33．用户界面的概念搞懂。
34．什么是文件系统？
文件系统指文件命名，存储和组织的总体结构。
是与管理文件有关的软件和数据的集合。
35．什么是记录式结构文件
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