清华大学计算机操作系统复习提纲：考试重点与概念解析

"这份文档是针对计算机操作系统课程的期末考试复习资料，包含了填空题、问答题等题型，涵盖了操作系统的基本概念、处理机调度、死锁、存储管理、文件系统以及设备管理等多个核心主题。资料来自清华大学计算机操作系统教程，旨在帮助学生全面理解和掌握操作系统的关键知识点。" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它管理着计算机的硬件资源，包括处理器、内存、磁盘和其他输入输出设备，同时也为用户提供方便的接口来访问和控制这些资源。操作系统通常提供三种类型的使用接口：命令方式，允许用户通过键盘输入命令来执行操作；系统调用，是程序内部通过特定函数调用来请求操作系统服务的方式；图形用户界面（GUI），以图标、窗口和鼠标操作的形式提供直观的交互方式。 在主存储器与外围设备的数据传输中，有多种控制方式。程序直接控制方式由CPU直接监控数据传输；中断驱动方式下，CPU先执行其他任务，当设备准备就绪时，通过中断通知CPU；DMA（直接存储器访问）方式允许设备直接与内存交换数据，无需CPU干预；通道控制方式则通过专门的通道处理器来处理I/O操作，进一步减轻CPU负担。 作业调度算法中，响应比最高者优先是一种常见的策略。在等待时间和运行时间相同时，较短的运行时间意味着更高的响应比，因此该作业会被优先调度。反之，当运行时间相同，等待时间较长的作业优先级更高。 进程是操作系统中执行程序的基本单元，由程序、数据和FCB（文件控制块）组成。FCB包含关于文件的所有信息，如文件名、位置、权限等。进程执行时具有封闭性和可再现性，即在相同的初始条件和环境下，进程的执行结果是可预测的。 文件系统管理着文件的存储，逻辑结构通常分为流式文件和记录式文件。流式文件是一系列连续的数据流，而记录式文件则由固定或可变长度的记录组成。文件的物理结构包括顺序文件、索引文件和索引顺序文件，分别对应不同的数据查找和访问效率。 在内存管理中，分页和分段是两种常用的方法。分页将内存划分为固定大小的页，而分段则按逻辑结构划分，每个段可以有不同的长度。段的共享通过共享段表实现，允许多个进程访问同一段，提高资源利用率。 设备管理中，虚拟设备是通过SPOOLing技术实现的，它可以将独享设备转化为共享设备，允许多个用户同时使用。设备控制器负责协调CPU与外围设备的工作，确保并行处理。设备独立性通过逻辑设备表（LUT）实现，用户可以独立于物理设备选择和使用设备。 文件系统还涉及到空闲空间的管理，例如UNIX系统采用成组链接法来跟踪和分配未使用的磁盘空间。操作系统类型多样，包括批处理、分时、实时和网络操作系统，每种都有其特定的应用场景和设计目标。 这份复习资料详尽地涵盖了操作系统的基础知识，是学习和备考操作系统课程的重要参考资料。通过深入理解和掌握这些知识点，学生可以更好地理解和应用操作系统原理，解决实际问题。