前言

本复习笔记基于电子科技大学计算机操作系统-教学大纲（2022）中的课程模块部分，分为五大章节，分别是：

CM1：操作系统概念。操作系统基本功能、操作系统发展历史及趋势、操作系统主流架构、常见操作系统特点、操作系统安全机制。
CM2：进程管理。进程概念、线程概念、进程生命周期、进程调度算法、进程同步互斥、进程间通信和死锁。
CM3：内存管理。内存空间的概念、连续分配、离散分配（分页管理、分段管理、段页式管理）、虚拟存储管理和页面置换算法。
CM4：设备管理。I/O 系统结构、缓冲管理、磁盘结构和磁盘调度算法。
CM5：文件管理。文件系统的作用、逻辑结构、物理结构、目录、文件共享和文件系统的一致性。

本节要点在CM1，大致内容如下：

第一章计算机操作系统概论（6 学时，多媒体课件结合板书面授） CM1

1、主要内容

批处理技术、多道程序设计技术、操作系统的概念、操作系统的发展、操作系统的基本类型、操作系统相关的基本概念和特点、操作系统的特征、理解操作系统的服务、操作系统的功能模块、操作系统的体系结构、系统调用、命令接口、程序接口、虚拟机、客户机/服务器等。

2、应达到的要求

记忆：操作系统的体系结构、操作系统的发展及主要类型。

理解: 操作系统中的基本概念、操作系统的目标和作用、理解用户接口与系统调用的意义和

类型。

应用：批处理技术、多道程序设计技术。

分析：操作系统的基本类型、特征、操作系统的功能模块。

第六章操作系统安全（2 学时，多媒体课件结合板书面授） CM1

1、主要内容

操作系统安全的概念、安全机制的实施：文件保护机制、身份认证、访问矩阵、访问矩阵的

实现。

2、应达到的要求

记忆：安全系统的模型、设计、可信度验证。

理解：操作系统安全的概念、安全机制的实施

应用：文件保护、身份认证、访问矩阵、访问矩阵的实现。

操作系统概述

操作系统的目标与功能

操作系统的定义

操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。

目标

方便性：使计算机更易于使用
有效性：使用计算机资源更加有效
扩展性：可开发、测试引入新功能
开放性：应用程序的可移植和互操作

功能

处理机管理：按照一定的算法把处理机分配给进程（线程），并对其进行有效的管理和控制。
存储器管理：为多道程序提供运行环境，方便使用，提高存储器利用率以及能从逻辑上扩充内存。
设备管理：完成用户提出的I/O请求；为用户分配其所需的I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；方便用户使用I/O设备。
文件管理：对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性。
用户接口：OS提供给用户交互的命令集合

操作系统的历史

单用户系统

处理机制：

人工操作方式，所有资源用户独占
脱机输入输出（与外围计算机进行I/O）(→优化为简单批处理系统)

简单批处理系统

处理机制: 对一批作业进行自动处理，内存中只能存放一道作业，运行结束/出错→自动调用另一道作业（自动续接）

主要特征: 自动性, 顺序性, 单道性

优点: 减少了人工操作, 解决了作业自动续接问题

缺点: 平均周转时间太长(处理器一次只能运行一道程序，在进行I/O操作时会让处理器陷入等待，利用率仍较低), 没有交互能力(→优化为多道批处理系统)

多道批处理系统

在单道批处理上加以改进：

内存中同时存放多个作业
当一个作业需要等待I/O或运行结束/出错时，处理器可以切换到另一个作业(自动调度)
多个程序可并发执行
作业调度程序负责作业的调度

主要特征: 多道性, 无序性, 调度性

优点: 提高了资源利用率和吞吐能力

缺点: 没有交互能力(→优化为分时系统)