本文将就本校操作系统课程所画重点，进行知识点的大致归纳整理，其中加粗为重点，具体知识点请看PPT不要看这里

考试分值划分：

  • 选择题：30分
  • 填空题：15分
  • 简答题：10分
  • 计算题：35分
  • 程序题：15分

考试重点：

第一章 绪论

1. OS地位、作用和定义

  • 地位和作用： 涉及操作系统在计算机体系中的位置和作用，如资源管理、提供用户界面等。
  • 定义： 解释操作系统是什么，其基本定义和功能。

2. OS发展

  • 手工操作阶段： 最早的计算机操作方式，完全由人工控制。
  • 批处理阶段： 计算机按批次处理任务。
  • 多道程序设计系统阶段： 多个程序同时进入内存并轮流执行。
  • 分时系统阶段： 让多个用户共享计算机的时间和资源。
  • 实时系统阶段： 实时性是关键，对任务的响应时间要求极高。

3. OS分类

  • 批处理系统： 按批次处理作业。
  • 分时系统： 允许多个用户共享计算机同时进行交互操作。
  • 实时系统： 要求对任务的响应时间非常快。
  • 网络系统： 支持多台计算机通过网络协作和通信。
  • 分布式系统： 多台计算机协同工作以完成共同的任务。
  • 个人机系统： 针对个人计算机的操作系统。

4. OS的功能

  • 涉及操作系统提供的基本功能，例如资源管理、进程调度、文件管理等。

5. OS的特征

  • 并发： 多个任务同时执行。
  • 共享： 资源共享给多个任务。
  • 虚拟： 利用技术使得每个用户都觉得有独占的计算机。
  • 异步： 任务的执行是不可预测的。

6. OS结构

  • 涉及操作系统内部的结构组成，例如内核、系统调用接口等部分。

第二章 用户接口

1. 用户接口

  • 用户接口是操作系统与用户交互的方式和界面。
  • 它包括命令行界面、图形用户界面（GUI）、应用程序接口（API）等，使得用户能够向系统提交任务并接收结果。

2. 作业的定义与组成

  • 作业指的是用户提交给计算机系统的任务单元，通常由作业控制块（Job Control Block）组成。
  • 其中包括作业标识、作业状态、资源需求等信息。

3. 作业的输入方式

作业可以通过不同方式输入：

  • 联机：实时与系统交互执行任务。
  • 脱机：独立于系统执行任务。
  • 直接耦合：直接连接设备执行任务。
  • SPOOLing联机外围同时操作：允许同时进行联机和外围设备操作，提高效率。

4. 作业组织和控制

作业组织和控制根据作业的联机或脱机状态进行管理：

  • 联机作业：即时与系统进行交互的作业组织和控制。
  • 脱机作业：独立于系统执行的作业组织和控制。

5. 系统调用

  • 系统调用是操作系统提供给应用程序的接口。
  • 允许应用程序请求操作系统提供的服务或资源，如文件操作、内存管理等。

第三章 进程管理

1. 程序顺序和并发执行及特点

  • 程序的顺序执行是按照指定的顺序逐条执行代码。
  • 而并发执行是多个任务同时执行，具有并行性和独立性。

2. 进程的定义、进程控制块及作用

  • 进程是程序的执行实例。
  • 进程控制块是操作系统中用来描述和控制进程状态的数据结构，其中包含了进程的相关信息。

3. 进程的状态及变迁方式

  • 进程可以处于就绪、运行、阻塞等不同状态。
  • 通过事件驱动或系统调度等方式在状态之间进行变迁。

4. 进程的互斥与同步及其区别与联系

  • 进程间的互斥和同步是为了避免数据竞争和确保数据一致性。
  • 操作系统提供了各种同步机制来实现进程间的协作与同步。

5. 死锁问题

  • 死锁是多个进程因相互等待对方持有的资源而无法继续执行的状态。
  • 了解死锁产生的原因、条件以及预防和避免策略是至关重要的。

6. 进程间通信

  • 不同进程之间进行通信的方式包括共享内存、消息传递、管道等。
  • 用于实现进程之间的数据交换和协作。

7. 线程

  • 线程是进程的一部分，是CPU调度的基本单位。
  • 相较于进程，线程更轻量级，可以共享进程资源，提高了并发执行的效率和灵活性。

第四章 处理机调度

1. 分级调度

  • 分级调度是按照优先级对作业或进程进行排序和调度的方式。
  • 不同级别的调度机制有不同的优先级，影响任务的执行顺序。

2. 作业的状态及转换

  • 描述了作业在系统中的不同状态，例如就绪、运行、完成等状态。
  • 并讨论了作业在这些状态之间转换的条件和过程。

3. 作业调度和进程调度的任务及功能

  • 作业调度负责从所有提交的作业中选择优先级最高的进行调度。
  • 而进程调度则负责在同一作业内部选择进程进行执行。

4. 常用的调度算法思想

  • 涵盖了几种常见的调度算法，如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、轮转调度（RR）等。
  • 这些算法有不同的思想和特点，影响着任务执行的顺序。

5. 性能评价指标的计算

  • 讨论了用于评价调度算法性能的指标，例如周转时间、响应时间、等待时间等的计算方法。
  • 这些指标能够衡量调度算法的有效性和效率。

第五章 存储管理

1. 存储管理的功能

  • 分配和回收： 负责分配内存给进程并在进程结束后回收内存。
  • 地址转换（重定位）： 将逻辑地址转换为物理地址。
  • 共享与保护： 确保多个进程能共享内存，并对内存进行保护以防止非授权访问。
  • 内存扩充（覆盖、交换、虚拟存储器）： 采用覆盖、交换或虚拟存储技术扩展内存空间。

2. 分区管理

  • 固定分区： 将内存划分为固定大小的分区。
  • 动态分区： 动态地分配内存给进程，不同大小的分区根据需要分配。

3. 页式/段式/段页式管理原理

  • 页式管理： 将物理内存和逻辑地址空间划分为固定大小的页，并进行地址映射。
  • 段式管理： 将逻辑地址空间划分为若干段，每段长度不同。
  • 段页式管理： 结合了段和页的管理方式，以解决段式管理和页式管理的问题。

4. 页面置换算法及FIFO异常现象

  • 页面置换算法用于解决内存不足时的页面置换问题，如最优页面置换算法、先进先出（FIFO）算法等。
  • FIFO异常指的是FIFO算法在某些情况下可能出现的异常现象，即Belady异常。

5. 局部性原理和抖动现象

  • 局部性原理： 指程序在执行过程中对某些特定的内存区域或页有较高的访问频率。
  • 抖动现象： 当系统内存不足，频繁发生页面置换，导致性能急剧下降的现象。

第六章 文件管理

1. 文件和文件系统的定义及文件的组成

  • 文件定义： 文件是数据的有序集合，被存储在辅助存储设备中。
  • 文件系统： 管理文件的系统软件。
  • 文件组成： 文件通常由数据块、元数据（文件属性、权限等信息）组成。

2. 文件的组织形式：逻辑结构、物理结构

  • 逻辑结构： 指文件的逻辑组织形式，如顺序、随机、索引等。
  • 物理结构： 指文件在存储介质上的组织形式，如连续存储、链接存储等。

3. 文件空闲空间的管理

  • 空闲文件目录法： 记录存储区域的空闲情况。
  • 空闲块链接法、成组链接法、位示图法： 不同的方式管理文件存储空间。

4. 文件目录

  • 单级目录、二级目录、多级目录： 不同级别的文件目录组织结构，用于管理文件的层次结构。

5. 文件的存取控制

  • 存取控制矩阵、存取控制表、口令、密码术： 控制文件访问权限和安全性的方法。

6. 文件的使用

  • 建立、删除、打开、关闭、读、写文件： 文件管理系统提供的文件操作功能。

第七章 设备管理

1. 设备管理的功能

  • 设备管理的任务： 包括设备分配、设备调度、设备控制和故障处理等。

2. 设备的分类

  • 按功能分类： 输入设备、输出设备、存储设备等。
  • 按连接方式分类： 内部设备、外部设备等。

3. 中断技术

  • 中断的概念和作用： 用于处理设备或外部事件引起的中断请求，让处理器暂停当前任务转而处理其他紧急事件。

4. 缓冲技术

  • 缓冲的作用： 在设备之间或设备和主存之间提供临时存储，用于平衡设备和主存速度不匹配的问题。

5. 设备分配技术

  • 设备分配的方法： 设备分配算法，如静态分配、动态分配等。

以上就是相关操作系统的期末考点，具体请看PPT