操作系统基础：进程管理与处理机调度

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它的主要作用在于提供用户与计算机硬件之间的接口，管理并优化计算机系统资源的使用，以及抽象出高级的计算模型。在操作系统期末考试中，以下几个知识点是重点： 1. 操作系统的角色： - **接口**：操作系统作为用户与硬件之间的桥梁，提供了图形用户界面（GUI）和命令行界面（CLI）等交互方式，使得用户能够方便地进行各种操作。 - **资源管理**：操作系统负责内存、CPU、硬盘、网络等硬件资源的分配和调度，确保系统高效运行。 - **抽象**：通过系统调用和库函数，操作系统隐藏了底层硬件的复杂性，让用户可以使用高级编程语言编写应用程序。 2. 多道批处理系统的发展动力： - **资源利用率**：提高计算机的运行效率，减少空闲时间。 - **用户便利性**：允许用户离线提交作业，无需实时监控，提高了工作效率。 - **技术进步**：硬件设备的进步，如磁盘存储器的出现，使得存储和管理多个作业成为可能。 - **体系结构发展**：计算机结构的改进，如中断机制的引入，促进了多任务的实现。 3. 操作系统的特征： - **并发性**：多个进程同时执行，提高了系统效率。 - **共享性**：资源可以被多个进程共享，减少资源浪费。 - **虚拟性**：通过时间片轮转等机制，使得多个进程仿佛都在独享CPU。 - **异步性**：进程执行的非顺序性，反映了实际系统中的并行和等待情况。 4. 进程的概念与影响： - **引入进程的原因**：为了让程序在多任务环境中并发执行，便于管理和控制。 - **进程与程序的区别**：进程是动态的，有生命周期，包含程序执行的上下文；程序是静态的，是指令的集合。 - **进程的状态转换**：就绪、执行和阻塞状态之间的转换，由资源分配、时间片用尽和I/O事件驱动。 5. 进程状态转换的原因： - **就绪到执行**：进程获得了CPU资源。 - **执行到就绪**：时间片用完，需等待下一次调度。 - **执行到阻塞**：等待I/O操作完成。 - **阻塞到就绪**：I/O操作完成，进程可以继续执行。 6. 进程调度算法： - **先来先服务（FCFS）**：简单直观，但可能导致短作业等待时间过长。 - **最短进程优先（SPF）**：倾向于短进程，有利于提高周转时间和响应时间，但可能导致长进程长时间等待。 7. 进程阻塞与唤醒事件： - **请求服务**：如打印、文件读写等。 - **启动操作**：如启动定时器或启动新的进程。 - **数据未到达**：等待网络数据或其他进程的数据传输。 - **无新工作**：当前任务完成后，等待新的任务指示。 以上就是操作系统期末考试中可能会涉及到的一些关键知识点，涵盖了操作系统的功能、进程管理以及调度策略等方面。这些内容对于理解和分析操作系统的工作原理至关重要。