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文档简介
操作系统每章总结第一章:引论在第一章中,我们对操作系统的基本概念和功能进行了介绍。操作系统是一种控制和管理计算机硬件和软件资源的软件。它提供了一种将计算机硬件和软件资源分配给应用程序的方法,同时还提供了用户与计算机交互的界面。本章的主要内容包括操作系统的历史发展、操作系统的基本功能和特征,以及操作系统的分类。操作系统发展至今已经经历了多个阶段,从最初的人工操作到现在的多任务操作系统。操作系统的主要功能包括处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理。操作系统的特征有并发性、共享性、虚拟性和异步性。根据不同的角度,操作系统可以分为批处理系统、交互式系统、实时系统和分布式系统等。第二章:进程管理第二章主要介绍了进程管理这一重要的操作系统功能。进程是程序在操作系统中的一个执行实体,进程管理包括进程的创建与终止、进程的状态转换、进程的调度和进程同步与通信等方面。本章首先介绍了进程的概念以及进程模型。进程由程序、数据和进程控制块组成,进程控制块包含了进程的各种属性信息。然后介绍了进程的状态转换图和进程调度算法。进程的状态包括运行、就绪和阻塞,进程的状态转换通过上下文切换来实现。进程调度算法有先来先服务、短作业优先、高响应比优先等多种方式,不同的算法适用于不同的场景。进程同步与通信是多个进程之间进行合作和共享资源的重要手段。本章介绍了进程的互斥和条件变量,以及信号量的概念和用法。进程同步与通信的实现可以通过共享内存、消息传递和管道等方式来完成。第三章:存储器管理第三章讲解了存储器管理,即操作系统如何管理计算机的主存储器。存储器管理的目标是合理地分配和回收内存资源,并提供地址转换和内存保护等功能。本章的内容包括从逻辑上和物理上的存储器组织、连续内存分配和非连续内存分配。在逻辑上,操作系统将存储器划分为若干个页或段,提供地址转换和内存保护的功能。在物理上,操作系统通过连续内存分配和非连续内存分配来管理主存储器。连续内存分配包括固定分区分配和可变分区分配,而非连续内存分配包括分页和分段两种方式。本章还介绍了虚拟内存的概念和作用。虚拟内存允许进程使用比实际物理内存更大的地址空间,通过页面置换算法将内存中的页面与磁盘上的页面交换,从而提高内存的利用率。第四章:设备管理第四章主要介绍了设备管理,即操作系统如何管理计算机的输入输出设备。设备管理的目标是高效地管理设备资源,提供设备驱动程序和设备独立性的支持。本章的内容包括设备的层次结构和设备控制方式、设备的查找和分配、中断和中断处理程序等。设备的层次结构包括逻辑设备、物理设备和控制器。不同的设备控制方式有程序控制方式、中断驱动方式和直接存储器访问方式。设备的查找和分配可以通过设备驱动程序和设备队列来实现。中断是硬件和软件之间的一种通信机制,中断处理程序负责处理中断事件。本章还介绍了磁盘调度算法和设备独立性的概念。磁盘调度算法可以提高磁盘的访问效率,提供更好的用户体验。设备独立性是指操作系统对不同类型的设备提供统一的接口和管理方式,使得应用程序不需要关心具体的设备类型和细节。第五章:文件管理文件管理是操作系统提供的一种对外存储设备进行访问和管理的机制。文件是存储在外存储设备上的一组数据和属性信息。文件管理的目标是高效地组织和存储文件,并提供对文件的访问、共享和保护等功能。本章的内容包括文件的组织和存储方式、文件的逻辑结构和物理结构、文件访问和共享、文件保护和目录管理等。文件的组织和存储方式包括顺序文件、索引文件和散列文件。文件的逻辑结构和物理结构通过文件控制块和盘块来实现。文件访问和共享可以通过文件指针和文件锁来实现。文件保护通过访问控制和密码保护来实现。目录管理通过目录结构和文件名来实现。本章还介绍了文件系统的概念和功能,文件系统是一种在外存储设备上组织和管理文件的机制。常见的文件系统有FAT、NTFS、EXT等。文件系统提供了文件存储和文件管理的接口,使得文件的使用和管理更加方便和高效。第六章:系统安全第六章主要介绍了系统安全,即操作系统如何保护计算机系统的安全和稳定。系统安全是操作系统设计和实现的一个重要方面,它涉及到用户身份认证、访问控制、数据保护和恶意代码防范等方面。本章的内容包括密码学基础、用户身份认证、访问控制和数据保护。密码学是保护计算机系统安全的基础,它涉及到加密算法、哈希函数和数字签名等技术。用户身份认证是确定用户身份的一种方法,常见的认证方式有密码认证、生物特征认证和多因素认证等。访问控制是限制用户访问资源的一种方法,它通过权限和访问控制列表来实现。数据保护包括数据备份和恢复、数据加密和数据完整性保护等。本章还介绍了恶意代码防范的概念和方法。恶意代码是指对计算机系统造成危害的恶意软件,如病毒、木马和蠕虫等。恶意代码的防范可以通过杀毒软件、防火墙和安全策略等手段来实现。第七章:操作系统虚拟化第七章讲解了操作系统虚拟化,即通过软件技术将物理资源虚拟为逻辑资源的过程。虚拟化技术可以提供更高的资源利用率和更好的系统可管理性,同时还能提供资源隔离和互通性等功能。本章的内容包括虚拟化的类型和实现方式、操作系统虚拟化的基础技术、虚拟机监控器和容器技术等。虚拟化的类型有系统虚拟化和应用虚拟化两种方式,实现方式主要有全虚拟化和半虚拟化。操作系统虚拟化的基础技术包括进程虚拟化、设备虚拟化和存储虚拟化等。虚拟机监控器是实现操作系统虚拟化的关键组件,它负责管理和监控虚拟机的运行。容器技术是一种轻量级的虚拟化技术,它提供了一种隔离运行环境,但不需要额外的操作系统。总结通过学习操作系统的每章内容,我们了解了操作系统的基本概念、功能和分类。进程管理、存储器管理、设备管理、文件管理、系统安全和操作系统虚拟化是操作系统的重要功能和特点。进程管理负责进程的创建、调度和同步,存储器管理负责主存储器的分配和回收,设备管理负责输入输出设备的管理,文件管理负责文件的组织和存储,系统安全负责计算
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