操作系统是每个计算机从业人员必须了解的知识，下面给出对操作系统一些知识点的理解与总结：
操作系统（Operating System，OS）是一组控制和管理计算机软、硬件资源，为用户提 供便捷使用计算机的程序的集合。它是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件功能的 扩充。操作系统在整个计算机系统中具有极其重要的特殊地位，它不仅是硬件与其他软件系 统的接口，也是用户和计算机之间进行“交流”的界面（窗口）
可以这样理解操作系统：举一个不太恰当的例子，用户是王府主人，操作系统是管家，而操作系统管理的硬件（内存，进程，文件等等）是负责不同任务的仆人（长工，厨师，保姆等等）。当主人每做一件事情，如果没有管家，就要去找各个项目的负责人然后分别布置任务，但是略显麻烦，主人需要知道每个人住在哪里怎么联系，增加了主人的负担。这个时候时候找到一个中间人管家，不管有什么需求，只需要对管家说，我要做什么，然后当甩手掌柜，让管家去找各个负责人就可以了，有了管家而不需要想着具体怎么做，操作系统就相当于管家这个身份。
操作系统有很多种，小到电子手表，大到导弹系统，都会有操作系统对系统资源进行管理，下面给出不同类别的操作系统：
A:批处理系统 B：分时系统 C:实时系统 D：个人操作系统（PC） E:嵌入式操作系统 F:网络操作系统
那么如何描述操作系统的特性呢？下面给出操作系统的四个重要特性：
a:并发性，即可以同时运行多个程序 b:共享性，即并发程序可以使用共同的系统资源 c:虚拟性，即逻辑上拓展物理设备，例如虚拟处理器，存储器，设备等 d:异步性，即不确定性，进程”走走停停“不可预知复现。
操作系统的职责也不止于管家那么简单，传统的操作系统相当于一个资源管理者，负责一些资源的调用与分配，一般而言，操作系统有以下几个方面的管理：进程管理；存储器管理（内存）；设备管理；文件管理；用户接口。
一：进程管理
又称处理器管理，其主要任务是对处理器的时间进行合理分配、对处理器的运行实施有 效的管理。
关键词：分配CPU
即进程管理主要要做的事情就是合理地分配CPU资源，为了能合理地分配CPU，衍生出以下知识点：
1.1：进程 1.1.1进程的定义 计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位 1.1.2进程的特性 动态，并发，异步，独立。 1.1.3进程的状态 就绪，运行，等待 1.1.4进程与程序的区别 程序静态，进程动态 程序可长期保存，进程”生命暂时“ 程序不惧并发性，进程具有并发性 1.1.5进程的并发与顺序 程序顺序执行：顺序性、封闭性、可再现性 程序并发执行：制约性、失去封闭性、不可再现性 1.2进程的控制 1.2.1进程的组成 程序块 数据集合 进程控制块（PCB）核心 1.2.2进程控制块的组成及作用 PCB一般包括进程标时，进程调度信息，进程现场信息，进程控制信息，进程家族信息 作用在于：使程序在多道程序环境下成为一个能独立运行的基本单位，并能与其他 进程并发执行。 1.3进程调度 1.3.1进程调度程序的作用 记录进程情况 根据调度策略分配CPU 回收CPU 1.3.2进程调度方式 非剥夺式调度 剥夺式调度 1.3.3进程调度算法的作用 提高资源利用率（即CPU） 缩短一般程序的响应时间 避免某些程序长时间未响应 1.3.4常用的进程调度算法 先到先服务 短进程优先 优先级高优先 时间片轮转
二：存储器管理
由于多道程序共享内存资源，所以存储器管理的主要任务是对存储器进行分配、保护和 扩充。
关键词：分配，保护，扩充存储器
为了合理地分配，保护，扩充存储器，衍生出以下知识点
2.1存储器管理 2.1.1存储器管理的作用 存储分配 地址变换（外存中的逻辑地址变为内存中的物理地址） 存储保护 存储扩充 2.1.2存储分配的方式 直接分配（注意到这是早期系统，直接把程序分配到内存） 静态分配 （一次装入，不再变换） 动态分配（装入前或执行中确定内存，可变换，且复杂，现在操作系统一般都是采用动态分配） 2.1.3存储器的地址变换过程 源程序中的符号名空间->目标程序的逻辑地址->主存中的物理地址 2.1.4存储保护 一般而言要使各个程序互不干扰，通常的方法有主存分割，内存标记，将存储区域分为系统区域和用户区域等等。 2.1.5存储扩充 以时间换空间，即虚拟技术，研究的内容就是”让一个大于内存的程序在内存中运行“。一般而言有下个方法： 自动覆盖技术：采用分段方法，将大的程序划分为在主存中可以容纳的独立的 逻辑段。每次只调入其中的一段进行处理。后调入的程序使用前面程序使用过的存储空间。 交换技术：根据需要将运行的程序在内、外存之间进行调入或调出的交换；即 把执行了一段时间、因故暂停的进程由系统调出主存，以文件的形式存入外存，而 将下一个程序装入主存运行。 虚拟存储技术：把部分外存空间作为主存使用，以此为用户提供足够大的地址 空间——虚存空间。用户可以在这个地址空间内编程，而完全不考虑主存的大小。 虚拟存储器技术实际上是采用内、外存结合的办法实现的。硬件负责虚实地址的转 换；软件负责实存（主存）和虚存（外存）之间的信息调度管理 2.1.6存储管理 单一连续区分分配法 多连续区分配法 分页分配法 （与存储空间的存储块，即物理地址对应） 分段分配法 （将程序按逻辑功能分段）
三：设备管理
根据确定的设备分配原则对设备进行分配，使设备与主机能够并行工作，为用户提供良 好的设备使用界面。
关键词：分配，适应用户，并行。
为了合理分配设备，并让其能与主机并行，最后还要有良好的用户体验，设备管理衍生出以下知识点：
3.1设备管理 1.3.1设备管理的目的 方便用户操作 提高设备利用率和处理效率 设备独立于用户程序 1.3.2设备分类 按资源分配分类：独占设备，共享设备，虚拟设备 按数据存取和组织分类：字符设备，块设备 1.3.3设备控制器 I/O设备分为电子部分（设备控制器，复杂CPU和I/O设备数据传输）和机械部分（I/O操作） 注意到，通常把负责I/O操作的处理机（注意有处理机）称为通道 3.2数据传输 3.2.1数据传输的方式 程序控制方式 DMA方式 通道控制方式 3.2.3程序控制方式 无条件控制方式：在任何时候，只要需要，CPU 就可以立即启动 I/O 传输 循环测试方式：它是通过设置一个测试 I/O 设备“忙/闲”状态的触发器，由 CPU循环 进行探测 中断控制方式：它的核心思想是使 I/O 设备具有主动“汇报”能力 3.2.4DMA方式 DMA 方式无需 CPU通过执行程序来控制 I/O 数据传输，而是由DMA 控制器硬件 来控制数据在 I/O 设备与内在之间直接传输。这种传输方式传输速度快，占用 CPU 资源也低。 3.2.5通道控制方式 现代 OS 中采用通道控制方式。通道是一种具有较强 I/O 处理能力、专门对设备进行管 理和控制的硬件机构（或称为 I/O 处理机）。 三种方式总结，从上自下，解放了CPU，通道方式甚至不用CPU，专门设计了通道处理机，这样将中央CPU解放出来去做更重要的事情。 3.3设备管理 3.3.1设备管理程序目的 根据分配策略对 I/O 设备进行分配 分配相应的控制器和通道 形成数据传输的通路 完成主存和设备之间的信息交换等。 3.3.2设备管理数据结构 系统设备表（SDT） 设备控制表（DCT） 控制器控制表（COCT） 通道控制表（CHCT） 3.3.3设备分配原则 充分发挥设备的使用效率； 应避免由于不合理的分配方法造成进程死锁； 当进程需要设备时，向系统发出请求，由设备分配程序根据分配策略对所需设备 进行分配。
四：文件管理
有效地管理文件的存储空间，合理地组织和管理文件系统，为文件访问和文件保护提供 更有效的方法及手段。
关键词：组织管理，保护。
文件管理有以下知识点：
4.1文件管理 4.1.1文件系统功能 组织和管理文件 实现文件按名存储的机制 是现实文件共享及保护 良好的用户体验 4.1.2文件分类 按用途分:系统文件，用户文件，库文件 按操作权限分：只读文件，读写文件，执行文件 按文件中数据形式分：文本文件，可执行文件 按信息流分：输入文件，输出文件 4.1.3文件组织结构 逻辑结构，物理结构，目录结构 4.1.4文件存取 顺序存取，随机存取，按键存取 （哈哈哈，有点数据结构内味儿了~） 4.1.5文件控制 文件共享 文件保护 4.1.6文件存储空间管理 磁盘结构（以块为基本单位） 管理方法：空闲块目录，空闲区表，空闲块链，位示图。（有数据结构内味儿了）
五：用户接口
用户操作计算机的界面称为用户接口（或用户界面），通过用户接口，用户只需进行简 单操作，就能实现复杂的应用处理。
关键词：接口
用户接口提供了接口给用户，即管家提供了服务口令给了主人，主人只需简单地说几句或者干脆咳嗽几声，管家就会乖乖去为主人办事。只需记下以下几点：
5.1接口 5.1.1接口定义 OS 为计算机硬件和用户之间提供了交流的界面。用户通过 OS 告诉计算机执行什么操作， 计算机系统为用户提供执行各种操作的服务，并按用户需要的形式返回操作结果。 用户 和计算机之间的这种交流构成完整的、人机一体的系统，将这个系统称为用户接口。 5.1.2接口分类 直接用户接口，通过交互方式的用户界面进行人机对话。 间接用户接口，通过批作业或程序的方式完成人机交流。 5.1.3接口分类 命令接口 菜单界面 图形界面GUI 5.2系统调用 5.2.1系统调用定义 在计算机系统中，用户不能直接管理系统资源，所有资源的管理都是由OS统一管理的。 但用户可以通过程序调用的方式申请使用系统资源，被称为系统调用，或者称为应用编程接 口 API。目前的 OS都提供了功能丰富的系统调用。 5.2.2系统调用分类 文件管理 进程管理 设备管理 进程管理 存储管理
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