操作系统期末复习要点总结

简介：
本资料详尽整理了操作系统课程的关键概念、重要理论及实践操作要点，旨在帮助学生系统性地回顾和理解所学内容，为考试做好充分准备。 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。 #### 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、IO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。 #### 四、习题 1. **操作系统的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 - **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。 - **类型**： - 系统文件：包含操作系统核心部分的文件。 - 库文件：包含预编译代码库供应用程序调用。 - 用户文件：由最终用户创建并使用的各种文档、图片等。 - 文件操作包括创建、删除、重命名和打开关闭等基本功能。 - **组织形式**： - 描述文件内部的数据结构，如顺序或链式存储方式。 - 按名存取及其它相关操作。