（2）资源管理观点操作系统是控制和管理计算机系统资源的程序，它的工作是当用户程序和其他程序争用这些资源时，提供有序的和可控的分配。
（3）进程观点操作系统环境中，常同时运行着多个程序（称为并发），这些同时运行的程序称为“进程”（process），或“任务”（task）。每个进程都完成各自的特定任务（如用户程序的运行，处理某个设备的输入输出……）。操作系统则控制和协调这些进程的运行。它从系统各部分可以并行工作为出发点，考虑管理任务的分割和相互之间的关系，通过进程之间的通信解决共享资源时带来的竞争问题。通常，进程可以分为用户进程和系统进程两大类。
操作系统的职能是管理和控制计算机系统中的全部硬件、软件资源，合理组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口，系统资源管理和提供用户界面是操作系统的功能要点。
（1）处理器（处理机）管理处理器是计算机系统的心脏，在单用户系统或单道系统中，处理器为一个用户或一个作业服务，其管理简单。为提高系统资源利用率，引入多道程序技术，即多个程序（作业）同时运行，他们争用处理器，就要解决对处理器分配调度策略、实施分配和回收资源。许多操作系统是以作业和进程的方式进行管理，实现作业和进程的调度，分配处理器，控制作业和进程的执行。现代的操作系统更引入线程（Thread）作为分配处理器的基本单位。基于操作系统对处理器管理策略的不同，其提供的作业处理方式也就不同，如简单的批处理方式、分时处理方式、实时处理方式、多道成批处理方式和网络环境下的处理方式。从而，呈现在用户面前的就是不同的操作系统。
（2）存储管理计算机系统中，存储器（一般称为主存或内存）是运行程序、存放工作数据的，存储管理的工作主要是对主存储器进行分配、扩充和保护。系统中有多个程序（操作系统，实用程序和用户程序）共享存储器，它们彼此之间不能相互干扰和破坏，这就是存储保护问题。当计算机系统中运行的程序所需要的主存容量超过系统所提供的主存容量时，如何利用外部存储器作为主存的后援，为用户提供一个容量比实存（实际内存）大得多的虚存（虚拟存储器），让用户可运行一个比实存大的用户作业，这就是内存扩充问题。
（3）设备管理现代计算机系统常常配置很多种类的输入输出设备，它们的输入输出速度差别很大，计算机系统常常采用通道、控制器、设备三级控制方法管理这些设备，设备管理的任务就是监视这些资源的使用情况，根据一定的分配策略，把通道、控制器和设备分配给请求输入输出操作的程序，并启动设备完成所需的操作。为了发挥设备和处理机的并行工作能力，常常采用缓冲技术和虚拟技术。
（4）文件管理（信息管理）用户使用计算机系统处理数据（信息），这些数据和程序作为文件储存在外部存储器（如磁盘、磁带、光盘等）上，文件管理的任务是管理文件的存储空间，提供信息的共享和保护，允许多个用户协同工作又不引起混乱。
（5）用户接口（工作管理）上述四项功能是操作系统对硬、软件资源的管理，操作系统也必须为用户提供一个友好的用户接口———命令接口和图形接口。一般，用户通过两种命令接口请求操作系统的服务。一种接口是作业一级的接口，即提供一组操作命令，如UNIX和Linux的shell命令语言或作业控制语言（JCL）让用户组织和控制自己作业的运行。作业控制又分成两类;联机控制和脱机控制。另一种接口是编程接口，即提供一组系统调用命令（又称进管指令SVC）供各种程序（实用程序，应用程序和用户程序等）调用，请求操作系统的服务，这些服务常可分成:处理器服务（作业、进程、线程管理），存储服务，设备服务，文件服务，用户界面服务，异常处理服务，其他类型服务等。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
现代计算机系统设备的发展异常迅速，导致了控制技术的发展，设备控制的基本技术是中断。
（1）中断的基本概念在计算机系统中，中断是改变处理器执行指令顺序的事件，被打断的程序可以在将来某个时候（可能在中断处理完成后立即或推迟，这是由操作系统控制的）恢复执行。计算机系统的中断既来自系统内部，也来自系统外部，分别称为内部中断和外部中断。①内部中断是系统本身在工作过程中出现的各种需要紧急处理的事件:一种是由于运行程序发生意外而产生的，另一种是运行程序需要发生的。内部中断也称为软件中断。②外部中断是由于硬件方面的原因，故也称为硬件中断，硬件中断往往是随机发生的，不是由正在运行的程序所控制的。外部中断和由于运行程序产生的例外中断常常称为强迫中断，而运行程序主动要求而产生的中断称为自愿中断。外部中断可进一步分成可屏蔽中断和不可屏蔽中断。不可屏蔽的中断是一些最紧急最重要的中断，如掉电等。可屏蔽的中断通过处理器内部的中断许可状态确定响应中断的次序或者不响应一些不重要（或不紧急）的中断请求。
（2）中断的响应与处理引起中断的事件（即原因）称为中断源。目前，大多数系统都采用中断向量的技术，所谓中断向量，实际上是一种指针，就是由硬件对不同的中断源将控制转移到不同的中断处理程序入口地址。所有的中断向量构成一个中断向量表，它们通常存放在一个专门的存储区域中，这个区域的地址可以是固定的;相应的处理程序的入口地址通常是在系统引导过程中，通过对系统配置的检测，得到系统中设备配置的情况，在操作系统装入过程中，填写中断向量表中的指针内容。中断处理程序对中断事件的处理分两步进行。第一步是保护好被中断程序的现场信息，即保存被中断程序的寄存器以及PSW（程序状态字）的内容，以保证被中断程序以后能继续运行;第二步是具体处理中断。中断处理完成后，处理器分配给发生中断时正在运行的进程，还是分配给另一进程，这取决于被中断的进程是可剥夺的还是不可剥夺的。如果是不可剥夺的，它重新得到处理器，否则，可能被别的进程（如优先级更高）夺得处理器。
二、进程管理
1.程序、进程和处理器
（2）同步一般一个进程相对于另一个进程的速度是不可预测的，也就是说，进程之间是异步运行的。为了成功地协同工作，有关进程在某些确定的点上应当同步它们的活动:一个进程到达了这些点后，除非另一进程已完成了某个活动，否则就停下来，以等待该活动结束。
（3）死锁当若干进程竞争使用资源时，可能产生下述情况:每个进程要求的资源都已被另一进程占用，于是也就没有一个进程能继续运行。这种情况称为死锁。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
（1）互斥为了保护共享资源（如公共变量等），使它们不被多个进程同时访问，就要阻止这些进程同时执行访问这些资源的代码段，这些代码段称为临界区，这些资源称为临界资源。对临界资源访问的互斥要求可视作执行临界区的互斥要求。利用信号量可以方便地实现互斥临界区的管理要求。例如，令信号量mutex的初值为1，于是临界区就改写成下列形式的代码段。P（mutex）;临界区V（mutex）;由于mutex初值为1，P、V是原子操作，确实可以实现互斥。
P、V操作是用来协调进程间关系的，编程较困难而且没有信息交换，故常称为低级通信原语。此外，P、V操作必须有共享存储器，而高级通信原语则提供两种通信方式:有缓冲区的通信和无缓冲区的通信。
（1）有缓冲区的通信方式中，有原语:
Write（Buffer_Name，Variable） 等缓冲区空再存入
1.基本硬件机构
（1）中断机构
（3）主存保护多道程序系统中，必须对各进程使用的主存加以保护，以防止其他进程进行未经许可的操作。保护机制应包含在主存寻址硬件中。
（4）时钟硬件的时钟以固定的时间间隔产生中断信号，这对于实现处理器的调度以及实现与时间有关的任务是不可缺少的
2.进程
（1）进程进程是一个程序关于某个数据集的一次运行。也就是说，进程是运行中的程序，是程序的一次运行活动。相对于程序，进程是一个动态的概念，而程序是静态的概念，是指令的集合。因此，进程具有动态性和并发性。在操作系统中进程是进行系统资源分配、调度和管理的最小单位，注意，现代操作系统中还引入了线程，它是处理器分配的最小单位。
（2）进程的状态及其转换多道系统中，进程的运行是走走停停的，它在处理器上交替运行，使它的运行状态不断变化，最基本的状态有3种:运行、就绪和阻塞。?运行（running）:正占用处理器。?就绪（ready）:只要获得处理器即可运行。?阻塞（blocked）:正等待某个事件（I/O完成）的发生。
（3）进程控制块进程是一个动态的概念，如何表示一个进程?在操作系统中，引入数据结构———进程控制块（简记为PCB）标记进程。PCB是进程存在的惟一标志，PCB描述了进程的基本情况。从静态的观点看，进程由程序、数据和进程控制块组成;从动态的观点看，是计算机状态的一个有序集合。程序是进程运行所对应的运行代码，一个进程对应于一个程序;有的程序可以同时对应于多个进程，这个程序的代码在运行过程中不会被改变，常称为纯码程序或可重入程序，他们是可共享的程序。进程控制块保存进程状态、进程性质（如优先程序）、与进程有关的控制信息（如参数、信号量、消息等）、相应队列和现场保护区域等。进程控制块随着进程的建立而产生，随着进程的完成而撤消。PCB是操作系统核心中最主要的数据结构之一，它既是进程存在的标志和调度的依据，又是进程可以被打断并能恢复运行的基础。核心通过PCB管理进程，一般PCB是常驻内存的，尤其是调度信息必须常驻内存。
3.进程管理
在操作系统中有许多进程，它们对应着不同的或相同的程序，竞争地使用着系统的资源。进程管理涉及到进程控制、队列管理、进程调度等。
（1）进程控制
进程的生命过程是从它被创建开始，直到任务终止而撤消，其间会经历各种状态的转换，它们都是在操作系统控制下完成的，为此，操作系统提供了对进程的基本操作，也称为原语。这些原语包括:创建原语（create），阻塞原语（block），终止原语（terminal），优先级原语（chang_prioriˉty），调度原语（schedule）。它们可以被系统本身调用，有的也以软中断形式（系统调用）供用户进程调用。他们都涉及现场队列管理等。当一个进程创建一个新的进程时，创建者称为父进程，被创建者称为子进程。通常操作系统中设置一个运行队列，一个就绪队列和若干个阻塞队列。在单处理器系统中运行队列只有一个成员。一般阻塞队列的个数取决于等待事件（原因）的个数。调度原语是按照确定的算法，从就绪队列中选择一个就绪进程，将处理器分配给它，修改这个进程的PCB内容。在操作系统中进程生命的简单活动是这样的:一个进程可以由系统创建（如用户运行一程序），也可以由用户进程用创建原语建立。新建立的进程开始时处于就绪状态。该进程的运行也会因等待某个事件（如I/O完成）的发生而处于阻塞状态，转入相应的阻塞队列。一旦相应事件发生后，将被唤醒原语叫醒而回到就绪队列。重复上述过程直至运行完毕。经终止原语作一些记录工作并撤消这个进程。
（2）进程调度
进程调度即处理器调度，它的主要功能是确定在什么时候分派处理器，并确定分给哪一个进程。在分时系统中，一般有一个确定的时间单位（称为时间片），当一进程用完一个时间单位时，就发生进程调度（又称上下文转换），即让正在运行的进程改变状态并转入就绪队列尾，再由调度原语将就绪队列的首进程取出，投入运行。进程调度的方法基本上分为两类:剥夺调度与非剥夺调度。所谓非剥夺调度是指一旦某个作业或进程占有了处理器，这个进程就占用处理器直到主动放弃处理器为止，相反，如果其他进程可获得处理器的使用权则是剥夺调度。在有些进程（如高优先级进程）需要快速服务的系统中，剥夺调度是非常有用的。例如，在实时系统中丢失一个中断的后果将是灾难性的。交互式系统中，为保证用户可接受的响应时间，剥夺调度也十分重要。在非剥夺系统中，短的作业常常等待长的作业，但所有进程受到的服务是公平的，响应时间是可以预测的。对就绪队列的处理体现了调度策略，常用的是按优先级处理。有两种确定优先级的方法，即静态优先级和动态优先级。静态是指进程的优先级在进程开始运行前确定，运行过程中不变，而动态优先则可以在进程运行过程中改变。进程调度的算法是服务于系统目标的策略，对于不同的系统与系统目标，常采用不同的调度算法，如:?先来先服务（FCFS）:又称先进先出（FIFO），就绪队列按先来后到原则排队。?优先数调度:优先数反映了进程优先级，就绪队列按优先数排队。?轮转法（round robin）:就绪队列按FCFS方式排队。每个运行进程一次占有处理器时间都不超过规定的时间单位（时间片）。若超过，即调用调度原语而形成就绪进程轮流使用服务器。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
现代计算机系统中的存储系统常是多级存储体系，至少有主存（内存）和辅存（外存）两级。有的系统有更多级。主存是由系统实际提供的存储单元（常指字节）组成的一个连续地址空间，处理器可直接存取。辅存是指软盘、硬盘、光盘和磁带等一些外部存储部件，常用来存放暂不执行的程序和数据，处理器不能直接访问，需通过启动I/O设备，才能进行内存、外存交换。其访问速度慢，但价格便宜，常用作主存的后援设备。主存大小由系统硬件决定，是实实在在的存储，它的存储容量受到实际存储单元的限制。虚拟存储（简称虚存）不考虑实际主存的大小和数据存取的实际地址，只考虑相互有关的数据之间的相对位置，其容量由计算机的地址的位数决定。系统中主存的使用一般分成两部分，一部分为系统空间，存放操作系统本身及相关的系统数据，另一部分为用户空间，存放用户的程序和数据。
（1）地址重定位用户程序需调入主存运行，即从辅存把用户已经编译链接的目标程序（有时称为可执行程序）装入主存。由于用户作业的存储空间是运行时确定的，所以程序中的操作地址都采用相对地址（逻辑地址）的形式。把相对地址空间的程序转换成在绝对地址（物理地址）空间上能够执行的过程称为地址重定位，也称为地址映射或地址映像。地址重定位有两种:静态重定位和动态重定位。静态重定位是指在程序装入时完成，一般由软件实现;动态重定位是指在程序执行时实现地址转换，它通常由一个基本地址寄存器和一个加法器组成的动态重定位机制实现。
（2）存储管理的功能早期的单用户操作系统，一次只允许一个用户程序驻留，它拥有用户地址空间的全部访问权限，存储管理的任务是存储空间的分配与回收。在多道程序系统，多个程序同时驻留内存，如何有效地利用主存，如何让需要较大运行空间的作业运行，如何保护与共享主存等，都是存储管理应解决的问题。存储管理应提高存储资源的利用效率，又方便用户使用，存储管理的任务应具有如下功能:①分配与回收:主存分配方法有两种:静态分配与和动态分配。静态分配是指在目标模块装入主存时即取得所需空间，直至完成不再变动;动态分配则允许进程在运行过程中继续申请主存空间。采用动态分配方法的系统中，常配合使用合并自由区的方法，使一个连续的空区尽可能地大。②存储扩充:提供虚拟存储器，使计算机系统似乎有一个比实际主存储器容量大的主存空间。需考虑放置策略。③共享与保护:共享指共享在主存中的程序或数据，如多个用户共享编辑程序成编译程序等。由于多道程序共享主存，每个程序都应有它单独的主存区域，各自运行，互不干扰。
2.实存管理
（1）单一连续分配在单道程序系统中，主存区域的用户空间全部为一个作业或进程占用，单一连续分配方法主要用于早期单道批处理系统以及80年代个人计算机系统，单一连续分配方法主要采用静态分配方法，为降低成本和减少复杂度，常不对主存进行保护，会引起冲突而使系统瘫痪。
（2）固定分区分配固定分区分配法是把主存空间固定地划分为若干个大小不等的区域，划分的原则由系统决定。系统使用分区表描述分区情况。
（3）可变分区分配可变分区分配方法是将主存空间按用户要求动态地划分若干个分区。这样就消除了固定分区分配方法中的小作业占据大分区造成的浪费（这种浪费称为内碎片）。可变分区分配系统中初始时只有一个分区。随后，分配程序将这个区依次分给作业或进程。继续考察连续分配方案:一个作业必须占据相邻接的存储单元。在可变分区分配系统中，并不作出作业有多长的的假定（除了它们不能大于计算机内可利用主存的尺寸之外。当作业到达时，如果调度机构决定它们开始运行，它们就能获得必要的存储区，一点浪费也没有———存储区的分区与作业的长度相符。）但是，每种存储组织方案都包含一定程度的浪费。在可变分区分配系统中，主存中的作业在开始装入和归还自由区之前，主存浪费并不明显，这些自由区可以被其分作业使用。即使如此，剩余的自由区域可能变得很小。因此在可变分区分配系统中，确实会出现存储器浪费，这种现象称为外部碎片。①合并自由区在可变分区分配系统中，当一个作业完成时，能够检测到被释放的存储区是否与其他自由存储区域（自由区）相邻接。如果与其他自由存储区邻接，可以在自由存储区表记录上新增加一个自由区，或新的自由区与相邻接的现存自由区合并的单一自由区。合并相邻接的自由区以形成单个更大的自由区的过程叫做合并。用合并自由区的方法，我们重新获得最大可能连续的存储块。②存储拼接即使合并了自由区，经常发现分布在主存各处的破碎的自由区在主存中占据了相当数量的空间。有时，当一个作业申请一定数量的主存，而此时却没有单个的自由区大到足够装下这个作业，虽然自由区的总和大于新作业所要的存储区。存储拼接或存储紧凑也称碎片收集，移动存储器中所有被占用的区域到主存的某一端。这样留下单独的大的存储自由区，取代在可变分区多道程序设计中常见的许多小自由区。当所有可利用的自由存储区连续时，一个正等待着的作业能够调入运行，因为它的存储需求能被拼接形成的单个自由满足。③存储分配算法存储分配算法用来决定输入的程序和数据放到主存中的什么地方。
常用3种算法是:
最佳适应算法:选择最小的足够装入的可利用的自由区。对许多人来说，最佳适应看起来是最直观的，吸引人的算法。
（4）交换上述3种方法都把用户作业完全地连续存放在一个存储区区域中，为了能在较小的主存空间中运行较大的作业，常采用交换技术。交换技术是指将作业不需要或暂时不需要的部分（进程）移到辅存，让出主存空间以调入需要的部分，交换到辅存的部分也可以再次被调入。实际上这是有辅存作缓冲，让用户程序在较小的存储空间中，通过不断地换出作业或进程而运行较大的作业。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
3.虚存组织
虚拟存储通常涉及存储空间大于计算机系统主存中可利用存储空间时的寻址能力问题。虚拟存储系统的特点是运行程序访问的地址不是主存中可以获得的，即运行进程访问的地址与主存可用的地址相脱离。运行进程访问的地址称为虚地址，主存中使用的地址称为实地址。一个运行进程可以访问的虚地址范围称为进程的虚地址空间，相应的，可使用的实地址范围称为实地址空间。
（1）分段存储组织可变分区分配方案中，主存中放置的程序常采用首次适应、最佳适应或最差适应算法实现，但运行的程序需连续存放在一个分区中。一个作业是由若干个具有逻辑意义的段（如主程序、子程序、数据段等）组成。分段系统中，允许程序（作业）占据主存中若干分离的分区。每个分区存储一个程序分段。这样，每个作业需要几对界限地址，判定访问地址是否越界也困难了。在分段存储系统中常常利用存储保护健实现存储保护。分段系统中虚拟地址是一个有序对（段号，段内位移）。系统为每一个作业建立一个段表，其内容包括段号与主存起始地址的对应关系、段长和状态等。状态指出这个段是否已调入主存，即主存起始地址指出这个段，状态也指出这个段的访问权限。分段系统的动态地址转换是这样进行的:进程运行时，其段表的首地址已在基本地址寄存器中，执行的指令访问虚存（s，d）（取指令或取操作数）时，首先根据段号s查段表，若段已经调入主存，则得到该段的主存起始地址，然后与段内相对地址（段内偏移量）相加，得到实地址。如果该段尚未调入主存，则产生缺段中断，以装入所需要的段。
（2）页式存储组织页式存储组织与存储组织相似。但是，主存被分划成若干定长的页，页式系统中虚地址是一个有序对（页号，页内位移）。系统为每一个进程建立一个页表，其内容包括进程的逻辑页号与物理页号的对应关系、状态等。页式系统的动态地址转换是这样进行的，进程运行时，其页表的首地址已在系统的动态地址转换机构中的基本地址寄存器中，执行的指令访问虚存地址（p，d）时，首先根据页号p查页表，由状态可知，这个页是否已经调入主存。若已调入主存，则得到该页的主存位置，然后，与页内相对位移组合，得到实地址;如果该页尚未调入主存，则产生缺页中断，以装入所需的页。
（3）段页式存储组织段页式存储组织综合了段式组织与页式组织的特点，主存被分划成定长的页，段页式系统中虚地址形式是（段号、段内页号、页内位移）。系统为每个进程建立一个段表，为每个段建立一个页表。
（1）调入策略这涉及在什么时候一页或一段要从辅存调入主存，有两种算法:直到进程访问到某页或某段时，才把这个页或段调入主存，这称为请求调入方案;先行调入方案试图预测进程将要访问的是哪些页或段，则在访问以前先行调入这些页或段到主存。
（2）放置策略这涉及将调入的页或段放在主存的什么地方，页式系统可以放置在任一可利用的实页中，分段系统则类似于可变分区分配系统。
（3）置换策略这涉及到进程已用完了该进程的可用主存空间时，选择淘汰哪些页或段，腾出空间放置调入的页或段。在请求页式存储系统中，有若干淘汰算法（置换策略）:①最优（OPT）算法:选择不再使用或最远的将来才被使用的页，这是理想的算法，但难以实现，常用于淘汰算法的比较。②随机（RAND）算法:随机地选择被淘汰的页，开销小，但可能选中立即就要访问的页。③先进先出（FIFO）算法:选择在主存驻留时间最长的页，似乎合理，但可能淘汰立即要使用的页。另外，使用FIFO算法时，在未给予进程分配足够的页面数时，有时会出现给予进程的页面数增多，缺页次数反而增加的异常现象。④最近最少使用（LRU）算法:选择离当前时间最近的一段时间内使用得最少的页，这个算法的主要出发点是，如果某个页被访问了，则它可能马上就要被访问;反之，如果某个页长时间未被访问，则它在最近一段时间也不会被访问。存储管理策略的基础是局部性原理———进程往往会不均匀地高度局部化地访问主存。局部性表现为时间局部性和空间局部性两类:时间局部性是指最近被访问的存储位置，很可能不久的将来还要访问，如循环、栈等;空间局部性是指存储访问有成组的倾向:当访问某个位置后，很可能也要访问其附近的位置，如访问数组，代码顺序执行等。存储访问局部性最有意义的结果是，只要进程所需要的页面子集驻留在主存中，进程就可以有效地运行，根据局部性访问特性，Denning阐述了程序性能的工作集理论。简言之，工作集是进程活跃地访问的页面的集合。工作集理论指出，为使进程有效地运行。它的页面工作集应驻留在主存中。否则，由于进程频繁地从辅存请求页面，而出现称为“颠簸”（又称抖动）的过度的页面调度活动。此时，处理页面调度上的时间超过了程序的执行时间。显然，此时CPU的有效利用率会急速下降。当一个进程陷入颠簸状态时，有的系统将采用全局页面调度方法以试图消除颠簸现象，即将其他进程拥有的主存页面调出主存供这个进程使用.
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
五、设备管理
1.引言
在计算机系统中，除了处理器和主存之外，其他的大部分硬设备种类繁多，特性各异，操作方式的差异很大，从而使操作系统的设备管理变得十分繁杂。
（3）数据传输控制方式外部设备和主存之间常用的传输控制方式有4种:
①程序控制方式。处理器启动数据传输，然后等设备完成。程序控制方式不能实现并发。
②中断方式。中断方式的数据传输过程是这样的，进程启动数据传输（如读）后，该进程放弃处理器，当数据传输完成，设备控制器产生中断请求，中断处理程序对数据传输工作处理以后，让相应进程成为就绪状态。以后，该进程就可以得到所需要的数据。
（4）组块与缓冲通常高速外设的输入输出操作是以块为单位的，如磁盘块的大小是固定的。所谓块，又称为物理记录，是实际从设备读取或写到设备上的信息单位。相应的逻辑记录是从用户观点考察的一个信息单位。为了提高辅助存储器尤其是磁带的利用率，一般由若干逻辑记录组成一个物理记录，这称为组块技术。缓冲是一种暂存技术。它利用某个存储设备，在数据的传输过程中进行暂时的存储。缓冲技术的引入，有效地改善了处理器与输入输出设备之间速度不匹配的情况，也减少了设备的中断请求次数。缓冲技术可以采用硬件缓冲和软件缓冲两种。硬件缓冲是利用专门的硬件寄存器作为缓冲区;软件缓冲是利用操作系统的管理，用主存中的一个或多个区域作为缓冲区，进而可以形成缓冲池。
（5）虚设备采用假脱机技术，可以将低速的独占设备改造成一种可共享的设备，而且一台物理设备可以对应若干台虚拟的同类设备。假脱机简称spooling，是利用多道程序技术，采用一组程序或进程模拟一台输入输出处理机，脱机输出是使用虚设备技术的典型例子。在现代计算机系统中，每个窗口可以用一台设备来模拟自身，如常见的多窗口技术，即在一个终端上开多个窗口，每个窗口可以独立地进行显示，以监视用户不同任务的执行情况，这是通过缩小显示区域、平铺或重叠显示来模拟多个显示器的。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
六、文件管理
（1）文件的概念文件是信息的一种组织形式，是存储在辅助存储器上的具有标识名的一组信息集合。它可以是有格式的，也可以是无格式的。与文件相关的概念有:数据项、记录、文件和数据库。数据项是数据的基本单位，一个数据项有一个值，数据项可能是定长的也可能是可变长度的。记录是相关数据项的集合，与数据项类似，记录的长度可能是定长的，也可能是可变长度的。文件是记录的集合，文件是一个实体，被用户或应用程序按名字访问，为了安全，每一文件都有访问控制约束。数据库是相关数据的集合，数据元素之间有直接的联系，这些联系是在设计时为若干个不同的应用而设计的。数据库本身可由若干文件组成。
（2）文件系统操作系统的文件系统包括两个方面:一方面包括负责管理文件的一组系统软件，另一方面包括被管理的对象———文件。文件系统的主要目标是提高存储器的利用率，接受用户的委托实施对文件的操作。为此要解决的主要问题是:管理辅助存储器，实现文件从名字空间到辅存地址空间的转换，决定文件信息的存放位置、存放形式和存取权限，实现文件和目录的操作，提供文件共享能力和安全设施，提供友好的用户接口。
文件的结构是指文件的组织形式，从用户观点所看到的文件组织形式，称为文件的逻辑结构;从实现观点考察文件在辅助存储器上的存放方式，常称为文件的物理结构。
（1）文件的逻辑结构文件的逻辑组织是为了方便用户的使用，一般文件的逻辑结构可以分为两种:无结构的字符流文件和有结构的记录文件，后者也称为有格式文件。记录文件由记录组成，即文件内的信息划分成多个记录，以记录为单位组织和使用信息。记录文件有顺序文件、索引顺序文件、索引文件和直接文件。
③索引文件:索引顺序文件是基于记录的一个键数据项组织的，而许多应用需按照别的数据项访问文件，为此，常采用索引文件方法，即对主文件中的记录按需要的数据项（一个或几个）建索引，索引文件本身是顺序文件组织。
④直接文件:直接文件又称哈希（Hash）文件，记录以它们在直接访问存储设备（DASD）上的物理地址直接（随机）访问。直接文件常用于需要高速访问文件而且每次访问一条记录的应用中。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
3.文件访问方法
用户通过对文件的访问（读写）来完成对文件的查找、修改、删除和添加等操作。常用的访问方法有两种，顺序访问和随机访问。
（1）位图法位图法使用一个向量描述整个磁盘，向量的每一位表示一个物理块的状态，如0表示空闲块，而1表示该块已使用。位图法易于找到一个或连续几个空闲块，此法适合每一种文件分配方法，另外，位图法本身很小，易于全部放入主存。
（2）链接法链接法使用链表把空闲块组织在一起，当申请者需要空闲块时，分配程序从链首开始摘取所需的空闲块。反之，管理程序把回收的空闲块逐个的挂入队尾，这个方法适用于每一种文件分配方法。空闲块的链接方法可以是如上述的按释放的先后顺序链接，也可以是按空闲块区（连续n个空闲块）的大小顺序链接。后者有利于获得连续的空闲块的请求，但在分配请求和回收空闲块时系统开销多一点。
（1）文件控制块文件控制块是系统在管理文件时所必需的控制信息的数据结构，是文件存在的惟一标志，也称文件描述词，简记为FCB。FCB的内容包括相应文件的基本属性，大致可以分成4个部分:①基本信息:如文件名、文件类型、文件组织等;②保护信息:如口令、所有者名、保存期限、访问权限等;③位置信息:如存储位置、文件长度等;④使用信息:如时间信息、最迟使用者等。
（2）文件目录文件控制块的集合称为文件目录，文件目录也被组织成文件，常称为目录文件。文件目录结构形式有一级目录结构、二级目录结构和多级目录结构。
①一级目录结构:文件系统中只有一个目录文件的目录结构称为一级目录结构。其中，每一表项是一个文件控制块，对应于一个文件。一级目录结构易于实现，管理简单。但当系统中文件数增多时，查找时间较长，也会发生文件名重复（重名）的问题。
②二级目录结构:文件系统将目录分为两级，就形成了二级目录结构。这时，第一级目录称为主目录，主目录表项记录用户名及相应用户目录的存储位置。第二级是用户目录，以顺序表形式存放该用户文件的文件控制块。二级目录虽然都组织成顺序表，由于都不会很长，查找时间快，而且各个用户只要保证自己的文件名称不重复就不会发生重名问题。对文件的共享和文件的保护也比一级目录结构好。
③多级目录结构:如果将二级目录的级数增加，就形成了多级目录。也称为树型目录结构。在多级目录结构中，常常将第一级目录作为系统目录，称为根目录（树的根节点）。目录树中的非叶节点指出目录文件，非目录文件一定由叶节点指出。叶节点也可能指出目录文件，即空目录。在多级目录结构中，从根出发到任何一个叶节点有且只有一条路径，该路径的全部节点名构成一个全部路径名，又称绝对路径名。为查找一个非目录文件就使用它的全路径名，多级目录结构更加完善了文件结构的查找范围，更好地解决了文件的重名问题，增强了文件的共享和保护措施。
6.文件的使用
（1）工作目录也称当前目录。在多级目录结构的文件系统中，文件的全路径名可能较长，也会涉及多次磁盘访问，为了提高效率，操作系统提供设置工作目录的机制，每个用户都有自己的工作目录，任一目录节点都可以被设置为工作目录。一旦某个目录节点被设置成工作目录，相应的目录文件有关内容就会被调入主存，这样，对以工作目录为根的子树内任一文件的查找时间会缩短，从工作目录出发的文件路径名称为文件的相对路径名。文件系统允许用户随时改变自己的工作目录（如命令CD）。
（2）文件的使用一般文件系统提供一组专门用于文件、目录的管理。如目录管理、文件控制和文件存取等命令。①目录管理命令:如建立目录、显示工作目录、改变目录、删除目录（一般只可删除空目录）;②文件控制命令:如建立文件、删险文件、打开文件、关闭文件、改文件名、改变文件属性;③文件存取命令:如读写文件、显示文件内容、复制文件等。
（3）文件共享和安全文件的共享是指不同的用户使用同一文件。文件的安全是指文件的保密和保护，即限制未授权用户使用或破坏文件。文件的共享可以采用文件的绝对路径名（或相对路径名）共享同一文件。一般的文件系统，要求用户先打开文件，再对文件进行读写，不再使用时关闭文件。若两个用户可以同时打开文件，对文件进行存取，这称为动态文件共享。文件的安全管理措施常常在系统级、用户级、目录级和文件级上实施。①系统级:用户需注册登记、并配有口令，每次使用系统时，都需要进行登录（login），然后输入用户口令（password），方能进入系统;②用户级:系统对用户分类并限定各类用户对目录和文件的访问权限;③目录级:系统对目录的操作权限作限定，如读（R）、写（W）、查找（X）等;④文件级:系统设置文件属性来控制用户对文件的访问，如只读（RO）、执行（X）、读写（RW）、共享（Sha）、隐式（H）等。对目录和文件的访问权限可以由建立者设置。除了限定访问权限，还可以通过加密等方式进行保护。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
七、作业管理和用户界面
1. 引言
作业（job）是系统为完成一个用户的计算任务（或一次事务处理）所做的工作总和。例如，对于用户编制的源程序，需经过对源程序的编译、连接编辑或连接装入以及运行产生计算结果。这其中的每一个步骤，常称为作业步，作业步的顺序执行即完成了一个作业。操作系统中用来控制作业的进入、执行和撤消的一组程序称为作业管理程序，这些控制功能也能通过把作业步细化，通过进程的执行来实现。用户的作业可以通过直接的方式，由用户自己按照作业步顺序操作，也可以通过间接的方式，由用户事先编写的作业步依次执行的说明，一次交给操作系统，由系统按照说明依次处理。前者称为联机方式，后者称为脱机方式。
（2）作业状态及其转换用户程序、数据（及有关控制说明）是由用户或系统操作员使用各种终端、输入设备送
入系统的辅助存储设备中，这个过程称为作业的提交。处于提交状态的作业，其信息尚未全部进入系统。当作业的全部信息进入系统（如spooling系统中的输入井）时，该作业处于后备状态（又称收容状态），操作系统为其建立作业控制块（JCB），JCB中包含了作业的主要信息。作业调度程序从后备状态的作业中选取一个或若干个作业调入主存，建立进程并分配必需的资源，此时，这个（些）作业处于运行状态。当作业运行完成，该作业处于完成状态，系统将把该作业的结果输出，回收该作业占用的资源。作业的运行状态是由进程的状态描述的。
3.作业调度
作业调度主要是从后备状态的作业中挑选一个（或一些）作业投入运行。如何选择呢?根据不同的调度目标，有不同的算法。
（1）调度目标调度目标主要有以下5点:①响应时间快;②周转时间或加权周转时间短;③均衡的资源利用率;④吞吐量大;⑤系统反应时间短。这些目标是从不同的观点提出的，相互有冲突。通常，响应时间用于交互系统（如分时、实时系统）;周转时间或加权周转时间用于批处理系统，周转时间是指作业从提交到完成的时间间隔，加权周转时间是作业的周转时间与作业运行时间之比;系统反应时间是指作业从提交到获得处理器首次服务之间的时间间隔。
（2）调度算法作业调度算法有许多种，它们与进程调度相似，有的适宜于单道系统，有的适宜于多道系统。它们是:①先来先服务（FCFS）:按作业到达的先后次序调度，它不利于短作业;②短作业优先（SJF）:按作业的估计运行时间调度，估计运行时间短的作业优先调度，它不利于长作业，可能会使一个估计运行时间长的作业迟迟得不到服务;③响应比高者优先（HRN）:综合上述两者，既考虑作业估计运行时间，又考虑作业等待时间，响应比是 HRN=（估计运行时间+等待时间）/估计运行时间④优先级调度:根据作业的优先级别，优先级高者首先调度。
4.用户界面
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
八、其他管理
1.死锁问题
进程管理是操作系统的核心，在进程管理的实现中，如果设计不当，会出现一种尴尬的局面———死锁。如果一个进程正在等待一个不可能发生的事件，则称该进程处于死锁状态。在系统发生死锁时，一个或多个进程处于死锁状态。
（1）死锁条件产生死锁的主要原因是供共享的系统资源不足、资源分配策略和进程的推进顺序不当。系统资源既可能是可重用的永久性资源，也可能是消耗性的临时资源。可重用资源产生死锁存在4个必要条件，它们是:互斥条件，保持和等待条件，不剥夺条件，环路等待条件。
（2）对待死锁的策略显然，人们不希望发生死锁。处于死锁状态的进程不能继续运行，但仍占有系统资源，从而会阻碍其他作业的运行。对待死锁的策略，一般有下列4个策略:死锁的预防，死锁的避免，死锁的检测和死锁的解除。
在紧密耦合多处理器系统（以下简称多重处理系统）中，进程可在各处理器之间透明迁移，因此，由于进程的并行执行，进程上下文切换等系统开销使多重处理系统的复杂度大大增加。多重处理系统的主要目标是为了提高系统的处理能力，也为了提高系统的可靠性（当某个处理器发生故障时，系统仍能正常工作———降级使用）。因此，多重处理操作系统除了单处理器操作系统的功能以外，还应提供处理器的负载平衡，处理器发生故障后的结构重组等。一般，多处理器系统的操作系统可以分为3类:主从式，分离执行和移动执行
（2）对称多处理系统与线程对称多处理器系统（简记为SMP系统）是近年来流行的计算机系统。它由若干同构的、甚至相同的处理器构成一个系统。如Solaris和Windows NT等就支持SMP系统。为了发挥多个处理器的作用，操作系统提供了线程（thread）机制，线程也称为轻进程（lightweight process）。
九、MS-DOS操作系统简介
MS-DOS是美国Microsoft公司为IBM PC微型计算机开发的一个单用户、单任务磁盘操作系统，也称为IBM-DOS或PC-DOS。和其它微型机操作系统一样，MS-DOS的主要功能是进行文件管理和设备管理，其中文件系统负责建立、删除、读/写、检索文件，而输入输出系统则负责驱动显示器、键盘、磁盘、打印机以及异步通讯口的工作。
1.MS-DOS的系统结构
MS-DOS采用层次模块结构，它由三个层次模块和一个引导程序组成。这三个模块是文件系统（MSDOS.SYS）、命令处理程序（COMMAND.COM）和输入输出系统（IO.SYS）。其中输入输出系统又由驻在ROM中的基本输入输出系统BIOS和系统盘上的BIOS接口模块两部分组成。MS-DOS是用户与物理机器的接口，用户通过它提供的一组键盘命令或一组软中断和系统功能调用来使用MS-DOS。命令处理程序（COMMAND.COM）可处理MS-DOS和操作员打入的键盘命令以及批处理文件。当命令处理程序执行操作员打入的键盘命令时，它就启动相应的程序运行。用户程序在运行过程中可以调用MS-DOS文件系统提供的一组系统功能调用。MS-DOS文件系统提供的系统功能调用主要有文件的建立、删除、读写以及其它各种文件操作。此外，它还管理内存、外设以及其它系统资源并为应用程序使用这组资源提供相应的系统功能调用。文件系统是MS-DOS的核心部分。当文件系统在处理系统功能调用时，要调用BIOS接口模块中的设备驱动程序提供的设备读写、控制等功能。最后由设备驱动程序调用BIOS驱动设备工作。BIOS是MS-DOS中惟一与设备有关的部分。由于它与硬件的关系较为密切，通常固化在ROM中，故也称为ROMBIOS。BIOS包括自检程序、一组设备输入输出子程序和装入程序。引导程序是在磁盘初始化时，由FORMAT命令写在软盘或硬盘的0柱0面1扇区上的，它在系统启动时用来查找和装入MS-DOS（IO.SYS和MSDOS.SYS）。
2.MS-DOS的存储管理
MS-DOS是基于单道程序设计方法的操作系统，它最早选用的微处理器芯片是Intel8088和8086。这类微处理器上共有20根地址总线，因而内存容量为1MB，编址从0开始到2 20 -1结束。其中除MS-DOS的常驻主存部分和硬件用于硬盘驱动、显示缓冲等需要外，可供用户使用的内存空间最多还剩余640KB。MS-DOS对用户空间采用单连续存储管理方法。当一个用户程序装入运行时，MS-DOS把整个用户区分配给它;当程序运行结束时，MS-DOS收回用户区以满足下一个用户程序的运行要求。用户区域最多只有640KB，这一限制使许多用户感到失望，因而从MS-DOS5.0开始管理的内存空间可以扩大到16MB（80286）或4GB（80386、80486），把所管理的内存空间可分成下列几类:
（1）常规内存把0KB至640KB的内存区域作为基本内存区，称为“常规内存”，可供所有的程序使用。其中MS-DOS5.0占用了一部分，其余可归用户使用。
（2）保留内存指定址在640KB到1MB之间的内存区域，这部分区域也称“上方内存”（Upper Memory—缩记为UMB）。该区域供硬件使用，保留给屏幕处理、ROM BIOS或其它设备使用。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
3.MS-DOS的文件管理
（2）目录结构MS-DOS的文件系统采用树形目录结构，树中的每一个结点都有一个名字以供访问。树的结点分为三类:根结点表示根目录;树枝结点表示子目录;树叶则表示文件。根目录又称为系统目录，每张盘上只有一个根目录。根目录中能存储的目录和文件的数量是有限的，子目录中能存储的目录或文件是没有限制的，只要磁盘能容纳就行。根目录的代号为“”，不能改变，而子目录的名称可以自己定义，子目录名的格式与文件名类似，由不超过8个的有效字符组成。MS-DOS中把子目录也看做文件（称“目录文件”）。每一个文件在目录中占一个目录项，每个目录项由32个字节组成。当建立一个新文件时，MS-DOS会在指定的目录中建立该文件的目录项，登记文件名、指出文件长度、建立时间和日期、存放地址和属性等。在MS-DOS中，“簇”是磁盘空间的分配单位，一个簇由若干扇区组成（簇中扇区数取决于磁盘容量），首簇号指出文件在磁盘上的起始地址。文件的属性有“档案属性”（文件是否有备份）、“只读属性”（此文件只能读取，不能写入数据和删除）、“隐含属性”（文件被隐藏，可以使用但不能拷贝或删除）、“系统属性”（不能拷贝、删除和随意修改）等。
4.MS-DOS的设备管理
（1）块设备与字符设备
按主存储器与设备交换的单位来分类，MS-DOS把设备分成两类:块设备和字符设备。块设备交换信息的单位为“块”，块设备主要用于存储文件信息，硬盘和软盘都是软设备。在块设备上存储信息是按块组织的，程序执行时可以从这些设备上读取某个文件信息，也可以将某个文件信息存储到它们上面去。字符设备交换信息的单位为“字节”，字符设备主要是作为一种输入输出工具，例如，键盘、显示器、行式打印机等，字符设备上的信息往往是以字符为单位组织的。
（2）设备的驱动
MS-DOS设备管理的主要任务是提供各类设备驱动程序（包含在BIOS接口模块中），尽管各类设备的特性有很大差异，但设备驱动程序为文件系统MSDOS.SYS提供了一组统一的设备驱动功能和接口。文件系统就用规定的命令码调用设备驱动功能，完成一次输入输出操作。MS-DOS的设备驱动程序分三部分:设备头、设备策略模块和设备中断模块。设备头用于标识设备的类型是字符设备还是块设备。如果是字符设备，还必须定义该设备的设备名（即以后提到的设备文件名）。如果是块设备，还要指出该设备对应的驱动器个数（在MS-DOS中称为单元数）。另外，设备头必须指出设备中断模块和设备策略模块的入口地址。
（3）在MS-DOS中，除磁盘文件外，把一些常用的标准外部设备也看做文件，称为“设备文件”。设备文件的引用名为:
<设备名> ［ <序号> ］［:］
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
十、Windows操作系统简介
1.Windows发展简史
Windows3.1使得操作计算机的方法及软件开发技术发生了根本性的变化。但是，它还是以MS-DOS操作系统为基础的。1995年8年Microsoft公司发布了Windows95，它是一个不依赖MS-DOS的、完全独立的操作系统。Windows95不但具有更直观的工作方式、更出色的性能，而且为新一代软硬件提供新的功能和强大的能力。与Windows3.1相比，Windows95增加了许多新的功能，现将Windows95的新功能，新工具简介如下:
（1）安装简便安装Windows95既可在MS-DOS环境下也可在Windows3.1环境下进行，系统自动检测所有常用硬件，提供引导信息帮助完成安装过程。
（2）即插即用技术如果选用了专用Windows95设计的硬件设备，就可享受“即插即用”的方便。“即插即用”的含义是Windows95将自动完成新设备的安装工作，当把硬件插入系统后，由Windows95去解决设备驱动程序、跳线、开关等技术问题。对用户来说，插好即可使用。
（3）改进的用户界面Windows95被启动后，屏幕上将显示出各种图标的桌面，例如“我的电脑”、“网上邻居”、“回收站”等，在屏幕最底行的方框中还有“开始”按钮。当点击了“我的电脑”，就会在其窗口显示本台计算机的软盘驱动器、硬盘驱动器、光驱、打印机及控制面板等图标。只要点取这些图标就可将其打开，浏览其中的内容。当点击了“网上邻居”，则可在其窗口浏览该网络中所有计算机，使查看和使用网络更简单，并可使用网络中的共享资源。“回收站”是临时存放无用文件的场所，系统运行后，被操作者删除的文件可被收集到“回收站”。当点击“回收站”图标后，就可在其窗口查看收集在回收站内的文件名称、原始位置、删除日期、类型及大小等。如果想要取回回收站内的文件，只要对选定的文件点选“撤消”命令就可使文件放回原来的位置，从而可恢复使用。如果回收站内的文件确实不再需要了，则可点选“清空回收站”命令来消除其中其中所有文件，以腾出磁盘空间。使用“开始”按钮能快速启动一个常用的程序或文档。当光标移动“开始”按钮就可打开“开始”菜单，点选其中的项就可快速启动程序、查找文件或获取帮助等。
（4）长文件名在Windows95中最多可以使用255个字符来给文件命名，用户可以使用文件名来表达文件的含义及内容。
（7）Internet访问工具Windows95内置了对连接Internet的支持，用户可以直接访问Internet进行电子通信。利用网络可以在互联的计算机上传输文件、进行并行计算、共享网络中的打印机及其它资源。此外，Windows95增加并完善了多媒体的使用功能，能自动播放CD、VCD、动画、普通的声音文件及录音等。新增加的特性和功能进一步挖掘了计算机的潜力，使得计算机变得更加好用，使计算机的性能提升到更高水平。
3.Windows的使用
Windows95具有全新的画面和容易使用的操作界面。Windows95中文版也是微软公司推出的32位中文操作系统，
为用户提供了可视的操作环境，使操作更方便;还安排了许多捷径，如捷径菜单、捷径图标等，为访问重要的文件和程序提供了一种快捷的方法。
4.Windows95中文版的运行
Windows95中文版是具有MS-DOS兼容性的操作系统，既能在Windows95中文版环境运行，也能进入MS-DOS的操作环境，使得一些只能在MS-DOS操作系统下才能运行的应用软件也能正常运行。
（1）运行方式的选择我们已经知道，对装有Windows95中文版的计算机，只要打开电源就可以直接进入Winˉdows95中文版的操作环境。如果想进入MS-DOS的操作环境，可采用如下几种办法:①开机时进入MS-DOS方式。当开打电源计算机完成硬件检测之后，在进入Windows95操作环境之前，屏幕上会出现Starting Windows95的揭示信息，且启动程序在此画面上暂停2秒。用户可以利用此2秒时间来选择操作环境，若在这段时间里按下了“F4”键，则启动过程就转为进入安装Windows95中文版之前的MS-DOS方式。当退出MS-DOS后，系统会自动重新启动Windows95中文版。
②从Windows95转入MS-DOS方式。如果要从Windows95中文版转入MS-DOS的操作环境，则可按“开始”钮，然后在“开始”菜单中点选“程序”命令，再点选“MS-DOS方式”项就可切换到MS-DOS的操作环境。但是，此时使用的是Windows95中文版上的MS-DOS系统。如果要退出MS-DOS方式，可以键入Win或Exit命令，系统将重新进入Windows95中文版环境。若在Windows95中文版的MS-DOS方式下程序不能顺利地执行，则可进一步设置MS-DOS方式。只要打开“MS-DOS方式属性”对话框，就可针对要运行的MS-DOS的工作模式。允许用户选择“当前的MS-DOS配置”（指开机时的配置或前一程序定义的配置）或“新定义的MS-DOS配置”，当用户选定后系统将进入指定的MS-DOS方式。当退出MS-DOS方式时，系统自动重新启动Windows95中文版。
③从“关闭系统”进入MS-DOS方式。当计算机被启动进入Windows95中文版后，按“开始”钮，再点选“开始”菜单最底部的“关闭系统”命令，此时屏幕上会出现“关闭Windows”的对话框。从对话框中点选“重新启动计算机并切换到MS-DOS方式”后，系统将退出Windows95中文版而进入MS-DOS方式。此时将使用Windows95中文版上的MS-DOS系统，当键入Win或Exit命令则可重新进入Windows95中文版环境。
（2）程序的打开与关闭Windows95中文版的操作一般都从“开始”钮开始，当按了“开始”钮就可从“开始”菜单点选其中的项或子项，这些选项对应的应用程序就被打开。系统为每一个被打开的程序建立一个窗口，各种操作都应在窗口中完成。Windows95中文版允许用户同时打开多个应用程序，同时执行多项任务，因此，经常要进行应用程序之间的切换。Windows95中文版提供了一种方便的切换方法。在Windows95中文版中，对于用户打开的对象，系统都会在桌面的“任务栏”上建立一个小图标按钮，如果希望切换到某个应用程序，只要点击“任务栏”上的对应图标，系统就会快速地把它对应的窗口切换成“活动窗口”。活动窗口出现在其它窗口的最前面，用户可以在活动窗口中进行操作。利用窗口上的“关闭窗口”钮，或者点选对应菜单中的“退出”命令，则可以关闭相应的程序。
（3）联机求助。Windows95中文版提供了完整的联机帮助信息，通过如下的途径可以得到求助信息:
①“欢迎”窗口。启动Windows95中文版后，使用屏幕上的“欢迎”窗口中的各种按钮，可以得到Windows95中文版的帮助信息。
（4）创建快捷方式在Windows95中文版中，有时为了打开一个应用软件需要一层又一层地查找菜单，用户感到不方便。因此，Windows95中文版提供了快捷方式。用户可以把常用的文件和软件通过创建快捷方式放到桌面上，以后就可方便地直接在桌面上打开这些文件和应用软件。在Windows95中，用户可以在“我的电脑”所打开的窗口中创建快捷方式，也可以在“Winˉdows资源管理器”中创建快捷方式。首先，确定要建立快捷方式的对象，这些对象可以是文件、文件夹（在Windows95中文版中把文件目录称为文件夹）、驱动器、打印机等。然后，点选“文件”菜单下“创建快捷方式”命令，就会出现确定对象的快捷方式图标。最后，点选该快捷方式图标，把它拖曳到桌面的合适位置。当在桌面上建立了快捷方式的图标后，只要用鼠标直接点击图标就可打开对应的窗口。如果某个对象的快捷方式不再使用，则可随时删除它。不管是创建或删除快捷方式，都不会改变原始文档的任何数据和保存文档的位置。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
5.Windows98
Windows98操作系统是Windows95的升级，它承袭了Windows95的特点，改进了Winˉdows95中不尽周全之处，并且使所有在Windows95下的软件和新型的硬件设备发挥了最高作用。Windows98包括了传统操作系统和Windows95操作系统的一切功能，能支持16位/32位应用程序的运行，在支持传统的Windows应用程序的同时，还提供了许多增强的功能。
②运行速度快Windows98在开机、关机、载入应用程序的速度上都有大幅度提高，缩短了等待时间。
（2）Windows98的操作
①Windows98的安装Windows98的安装环境可以是MS-DOS，也可以是Windows3.1或Windows95。如果计算机系统中没有任何的Windows程序，则可以在MS-DOS环境下安装;如果希望保留已有的Windows应用程序，则需要在原来的Windows环境（Windows3.1或Windows95）下进行安装。安装操作与安装Windows95类似，如果从软盘装入，只要把安装盘插入A驱动器，在A驱动器的提示符下键入“SETUP”命令。如果要从光盘装入，只要启动Windows98目录下的安装程序“SETUP.exe”就行了。在安装Windows98的过程中。安装程序会给出各种提示，只要遵循画面上的指示，就可逐步完成Windows98操作系统的安装工作。
②Windows98的启动Windows98操作系统提供可视的操作方式，开机后系统自动检测计算机的各种硬件设备，然后进入Windows98的操作环境。这时，屏幕上会显示Windows98的“桌面”，桌面上有“我的电脑”、“我的文件夹”、“网上邻居”、“回收站”、“收件箱”、“我的公文包”等图标。在屏幕下方的“任务栏”中显示正在运行的应用程序的图标和开始钮。按开钮后，会显示一份开始菜单。开始菜单中列出了各种可以进行的操作，主要的操作有:Windows更新、程序组、个人收藏夹、文档、设置、查找、帮助、运行、注销、关闭系统等。用户可以选择自己需要的操作，当选定操作后就由相应的Windows应用程序来完成指定的功能。例如，选择了“更新”操作，就由Windows更新程序自动安装最新的设备驱动程序及系统文件，并允许使用者自行下载指定的驱动程序与系统文件。又如，选择了“程序组”操作，系统会把各个程序组（浏览器、附件、资源管理器、网络等）以文字和图标形式列出，点击其中的图标就可启动该程序。Windows98也是一个具有与MS-DOS兼容性的操作系统，用户可以根据需要决定是否进入MS-DOS操作方式。允许在启动Windows98时直接进入MS-DOS操作环境，也允许从Windows98的操作环境转换成MS-DOS操作环境。操作环境的转换操作类似Windows95。
③退出Windows98退出Windows98的操作很简单，只要按“开始”钮，在显示的“开始”菜单中选择“关闭系统”项，然后根据关闭系统的提示再选择，就可退出Windows98。
（3）Windows98的多任务运行Windows98提供多任务的运行环境，允许用户同时打开多个应用程序。Windows98使用了“进程”和“线程”的设计方法，采用了分时切换的运行方式，以实现多个应用程序的同时执行。
③任务调度Windows98为每个线程确定一个优先数，每次总是选择优先数最大的线程占用处理器。一个占用处理器的线程可以在规定的时间片（20毫秒）内进行数据处理操作，当分配给它的时间片用完后，不管当前的数据处理任务是否完成，都将暂停该线程的运行，把处理器分配给等待运行的优先数最大的另一个线程进行操作。为了保证优先数小的线程也有机会进行操作，Windows98的调度程序会动态调整所有线程的优先数。由于每一个线程每次得到的时间片都很短，所以使每一个运行的应用程序都能不停地运转。正是这种分时切换的运行方式，为Windows98创造了多任务的操作环境。
（4）Windows98的网络与通信随着信息高速公路的发展，计算机连接网络的需求也越来越高。Windows98操作系统采用了全新设计的高稳定性、开放式、高效率的32位网络系统，直接支持各种网络的操作。Windows98支持对等网络系统的运行。每个安装了Windows98的计算机可以通过网络接口连接在一起，共享打印机、磁盘驱动器等设备资源。网络上的任务一台计算机都可作为网络服务器，也可作为网络上的客户。Windows98支持多种局域网络系统的操作。Windows98提供了连接和操作不同网络系统上服务器信息的接口，可以直接为局域网客户计算机服务。Windows98支持的局域系统主要有:Microsoft NT、Novell Net Ware。Windows98支持远程网络系统的操作。把安装了Windows98的计算机作为网络客户计算机，通过电话线路或其它高速通信线路与远程的计算机或网络系统连接，从本机直接拨号便可进入远程计算机或网络系统中的操作，享受远程网络系统服务器提供的各种服务，且可存取该服务器上的信息。此外，微软公司在Windows98中设计了Internet Explorer程序，因而可以操作因特网上的软件，使用因特网提供的服务。计算机与通信的结合是时代的潮流，Windows98提供了多种不同的32位通信服务。例如，电话系统拨号连接、发送和接收电子邮件、传真、远程访问电子信件、数据交换与传输等。
6.Windows NT
Windows NT是微软公司于1993年推出的32位操作系统，采用全新的设计技术，具有超强的性能。
1.系统结构
它可以分为两个大部分:Windows NT执行体与保护子系统（服务器部分），前者在核心态下运行，后者在用户态下运行。Windows NT有两类保护子系统:环境子系统和集成子系统。每个环境子系统是一个用户态的服务器进程，它可以仿真一个特定子系统，提供特定操作系统的应用编程接口（API），因此，Windows NT可以向用户提供多种操作系统的服务器模式。Windows NT最重要的环境子系统是Win32子系统，它向用户提供32位Windows的应用编程接口而且还提供图像用户接口，并控制所有用户的输入/输出。此外Windows NT还提供了POSIX环境子系统、OS/2环境子系统、MS-DOS环境子系统和16位Windows环境子系统。这样，UNIX用户、OS/2用户、DOS用户与Windows用户均可以以自己习惯的方式在Windows NT的支持下工作。集成子系统是完成操作系统重要功能的服务器。例如，安全子系统与网络子系统等。Windows NT的执行体在核心态下运行，除了用户接口以外，NT执行体本身是一个完整的操作系统，提供了一般传统操作系统支持的所有功能。执行体包括:对象管理、安全调用监视、进程管理、本地过程调用、虚存管理、内核（中断、异常和线程调度）、I/O管理程序（缓存管理、文件系统、设备驱动、网络服务）以及硬件抽象等。
（2）进程与线程在Windows NT执行体中，进程是由对象管理器创建和删除的对象。每个进程创建时只有一个线程。根据需要，进程可以创建更多的线程。大多数进程是用户态进程，用户态进程通过系统调用访问操作系统。当核心态完成服务，在将控制权交还用户程序前再将线程切换回用户态。应用程序在用户态下运行，Windows NT保护子系统也是如此。后者是提供重要的操作系统功能的用户态服务进程。多线程进程实现的并行避免了进程间并行的缺点:创建线程的开销比创建进程的小，同一进程的线程共享进程的地址空间，所以线程的切换（处理器调度）比进程切换快。NT内核采用基于优先级的方案选定线程执行的次序。高优先级线程先于低优先级线程执行，内核周期性地改变线程的优先级，以确保所有线程均能执行。线程是进程的活动成份，它可以共享进程的资源与地址空间，通过线程的活动，进程可以同时提供多种服务（对服务器进程而言）或实行子任务并行（对用户进程而言）。每个Windows NT进程创建时只有一个线程，根据需要在运行过程中创建更多的线程（前者亦可称“主线程”）。显然，只有主线程的进程就是传统意义下的进程。线程的优先级可以动态地改变。采用线程机制的最大优点是节省开销，传统的进程创建子进程的办法使其内存开销大，而且创建时间也长。
（3）保护子系统保护子系统是提供应用程序接口环境的服务器，Windows NT支持多个子系统，从而使它可以在不同的用户面前以不同的面貌（DOS、POSIX、Windows32等）出现。目前，Windows NT上可以运行MS-DOS、Windows、OS/2和符合POSIX标准的UNIX应用程序。Windows NT的保护子系统可分为两个大类:
①环境子系统:提供不同风格的操作环境，为用户仿真不同的操作系统（接收不同操作系统的命令、系统调用）。
②集成子系统:实现所必需的操作系统功能。实际上，系统保护、网络功能、文件管理、存储管理等都可以作为集成子系统来实现，即集成子系统是为实现操作系统功能不可缺少的。所有保护子系统都是在操作系统启动时由Windows NT创建的用户态服务器进程。Winˉdows NT的网络服务器可以在用户态下进行，也可以在核心态下运行（取决于如何设计）。它们在执行体的支持下工作，通过调用核心状态下运行的系统服务（它们提供基本服务功能），以自己的形式与风格向用户提供服务。子系统之间通过消息传递相互通信。每个子系统都设置了一个端口用于通信。当两个进程处于同一计算机时，使用本地过程调用（LPC）机制;当通信进程分处于不同的计算机时，使用远程过程调用（RPC）机制。一般地，用户进程与环境子系统之间也用同样的方式进行通信。Win3.2子系统是Windows NT中最基本的子系统，它由窗口管理程序、图形设备接口、操作系统功能块、控制台（提供文字窗口支持）以及图形设备驱动程序所组成，它向用户提供32位Windows功能，并控制所有用户的输入与输出。其他几个环境子系统分别提供了不同的操作系统（DOS，OS/2，UNIX）的应用编程接口。
（4）内核内核完成的主要任务包括:线程调度、中断接收及控制、处理低层多处理器之间的同步以及系统恢复。内核常驻内存，在核心态下运行，处理所有与CPU有关的操作。线程同样也可分为运行、等待、就绪等状态，以优先级为基础进行调度。除了将一个物理CPU转化为多个虚CPU之外，Windows NT的内核还要处理多CPU之间的同步，它保证在临界区只有一个处理机在执行。
（5）虚存Windows NT中执行体提供了虚拟内存的功能，任何环境子系统都以此为基础来提供管理主存的能力。Windows NT采用按需页面调度算法，当出现缺页时，它把所需页面及它附近的一些页面调入内存，以尽可能减少线程的缺页次数。在淘汰算法上，Windows NT采用了简单的FIFO方法。另外，Windows NT跟踪每个进程的工作集，可以根据工作集动态地来调整进程可用内存页面的数量。同时，它还实现了以页为单位的内存保护。NT中的虚存管理程序设计成可重入的，以保证它可以在多处理机系统中运行。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
十一、网络操作系统
1.计算机网络的概念
计算机网络的定义是:地域位置不同、具有独立功能的多台计算机系统，通过通信线路与设备彼此互联，在网络系统软件的支持下，实现更广泛的硬件资源、软件资源以及信息资源的共享。网络中的计算机系统可以是同型，也可以是异型的，在地域上可以在同一处，也可以分布在相距遥远的各个地方。网络中的多台计算机、外部设备、信息和其他资源既能独立使用、又能联合使用的方式连接。网络体系结构的关键是计算机与通信，它需要完成信息和数据的收集、存储、处理，也要完成信息和数据的传输、交换和共享，形成网络计算机的环境。计算机网络的构成按照地域分布情况分为广域网（WAN）和局域网（LAN）
2.网络操作系统
为计算机网络配置的操作系统常称为网络操作系统。对网络操作系统的观点有两种，一种是在现有的单机操作系统中增加网络功能，例如增加网络管理模块或网络层。另外一种是重新设计适合各种网络环境和互联的新型网络操作系统。目前，大部分操作系统采用了前一种方式，而对新推出的网络管理系统则采用后一种方式。不过，由于各类计算机网络的差异很大，从网络规模、结构、通信技术、通信协议，到与单机操作系统接口、硬件配置都有很大不同，建立一般性通用网络操作系统的设想受到很大限制，而且难度和复杂性都很大。因此，现时的网络操作系统多采用第一种方式建立。由于网络中的计算机都具有自己的操作系统（或者称局部操作），这些操作系统在种类和功能上又不尽相同，为了完成各个计算机系统之间的工作协作、数据通信、信息共享，就必须建立一套全网共同遵守的约定（如信息格式、内容、传输方式等），这就是网络通信协议。此外，网络操作系统必须为网络用户提供多种网络服务，如远程登陆、文件传输、电子邮件等服务，对网络资源进行总体管理，保证网络运行的可靠性和安全性。因此，有人也将网络操作系统称为网管系统。它与传统的单机操作系统有所不同，是建立在单机操作系统之上的一个开放的软件系统，面对的是各种不同的计算机系统的互联操作，面对各种不同的单机操作系统之间的资源共享、用户操作协调和与单机操作系统的交互，从而解决多个网络用户（甚至是全球的网络用户）之间争用共享资源的分配、管理以及网络间的安全控制。建立在本机操作系统上的网络操作系统也分为两种类型，一种是所谓外壳型，即在本机操作系统支持下，经过替换和扩充原操作系统的功能，建立一个独立的运行环境，对用户提供全面的网络服务。但其基础操作，如文件系统、I/O处理系统等仍然基于原本机操作系统，而且，要进入网络环境必须再次引导装入网络系统。另一种是整体性网络操作系统，通常称为网络管理系统，或网管系统。它主要运行在网络服务器上，有的也可将其一部分运行在网络各工作站点上。网络启动运行后，处于整体控制环境，并可以与任何接入网络的计算机系统的局部操作系统进行交互和通信。局域网络操作系统（LAN OS）是网络操作系统中的一大类，其主要对象是局域网络的联网及管理。LAN OS的发展大致分为三个阶段。其一是Omninet网阶段，操作系统名称为Constellation软件。它以CP/M DOS或AppleOS为单机操作系统支撑，以硬盘共享为基础，采用专用盘体、公用盘体、自由盘体支持网络用户的操作，对专用盘体采用存取要注册和口令以保护用户间操作的安全性，通信服务通过共享盘体中转。但该操作系统无统一的网络文件管理系统，使其使用效率较低。其二是以IBM和PCLAN等为代表的网络操作系统。它们的特点是基于DOSV3.1版本，并给予了扩充、增补和改造，以适应网络的多用户环境，提供了网络文件共享、假脱机（spooling）打印共享、电子邮件传递，网络名称服务等功能。这里，MSDOS的网络重定向功能的增加和IBM通信接口标准NETBIOS的颁布，为开发不依赖于具体网络操作系统的网络应用程序提供了实际的标准和支持。但由于DOS单进程内核机制、低效率文件系统和低速磁盘操作的限制，文件服务器的访问成为网络操作的瓶颈。因此，网络处理速度慢，用户站点支持少。其三，此间的局域网操作系统突破了DOS的限制，普遍采用了客户服务器模式，文件服务器成为局域网的核心，继而发展为多种服务器并存的多服务器网络环境。因此，必须要选择基于多任务的单机操作系统作为支持，并将它们进行扩充，建立网络通信时效，堪称具有网络支持功能的单机操作系统。同时，通过基于UNIX核心进行改造、重构形成相对独立的局域网络操作系统。例如:3COM的3+OPEN、MS的LANManager、IBM的LAN Server、Banyan的VINES、NovellR NetWare等。这些网络操作系统功能更完善，并加强了网络安全管理、网络容错功能、网络性能监测、统计和资源管理。这一阶段的网络操作系统对硬件和通信协议的依赖越来越少，支持各种类型的网络适配器控制器，可以使用多种网络协议进行通信，使网络互联方便易行。目前的主流操作系统经过不断地改进，为适合网络计算都毫无例外地加上了网络通信和远程处理的功能，有的由操作系统的内核实现，称为系统的网络通信，有的通过操作系统的配套软件实现网络功能扩充，称为网络套件，使这些主流操作系统都能够支持其特定的局域网络、支持常规局域网络和支持国际互联网络。例如:IBM公司1996年9月在原OS/2操作系统基础上推出的OS/2Warp4操作系统，MicroSoft公司1996年推出的WindowsCE操作系统，都具有网络计算功能。提供了系统管理和网络联网能力，可以与Internet互联网络交互，并与互联网络各种入网工具、浏览工具相匹配，提供若干新的非微机业务和消费工具，形成一种可以在通信、娱乐和网络计算工具等广泛领域中使用的操作平台。前者还采用了网络编程语言JAVA技术和语音识别软件，后者也提供了彼此通信、微机信息共享、数字信息寻呼，乃至蜂窝智能电话等功能。
3.网络操作系统的结构模式
从资源管理的角度，网络操作系统向用户提供一种一致性的操作界面，对网络环境下共享资源的范围和方式，有两种不同的观点。即对等（peer to peer）型资源共享和客户服务器型资源共享。对等型资源共享允许网上任一站点所拥有的资源（如磁盘、打印机等）作为网络公用资源，可以被其他网络用户共享。此时，本机操作系统支持前后台操作，当其前台执行应用程序时，后台支持其他网络用户使用该机资源。此种类型具有较好的灵活性，具有理想的资源共享，但由于站点机本身处理能力和存储器空间的限制，本地操作和网络业务间很难兼顾，导致处理速度下降。再者，资源服务分散在每个站点，协调和管理这些共享资源将使系统付出较大的开销，从而限制了网络规模的扩大。例如“PCLAN和LITE”系统的网络用户都限制在20个左右。客户服务器模型在网络应用中具体化了，网络中站点被分为两部分，一部分作为客户机，通常称为网络工作站，它可以访问网络中的共享资源，但本机的资源（如磁盘、打印机等）并不作为全网共享资源，只为本站点用户服务。另一部分作为服务器，它们专为网络提供共享资源，管理网络的通信，作为网络中的核心和关联设备。每个局域网至少有一台服务器，允许有多台服务器，分别提供不同的共享资源。仅运行网络操作系统，管理网络通信和资源共享的服务器称为专用服务器，既管理网络资源，又同时作为网络用户使用共享资源的服务器称为并发服务器（concurrent server）。基于客户服务器模型的局域网络操作系统的结构具有不对称性，分为服务器部分和工作站部分。网络操作系统的工作站部分包括系统外壳（shell）和通信协议模块构成，外壳是基于单机操作系统的扩充，负责处理用户命令和应用程序中的系统调用，作出判断和识别。如果是针对本机发出的命令或调用，交由本机操作系统（如DOS等）处理，如果是网络命令或调用，就将它们组装成一个网络请求包，送交通信模块，再通过网络卡送到网络联线上，最后到达服务器，从这个意义上说，网络操作系统的工作站部分仅是一个过滤器，也称网络重定向器，它不涉及本机的资源，只对网络命令和调用重新解释，并发送给服务器，等服务器处理完成后，接收服务器返回的处理结果（即响应）。可见，在任何情况下，工作站工作在本机操作系统的控制下工作，网络操作系统的这一部分不过提供了一个外壳。当然，不同的本机操作系统需要采用不同的工作站外壳。网络操作系统的服务器部分是它的核心，它既要通过通信协议与硬件打交道，又要管理服务器的各种资源，如处理器、磁盘、存储器、I/O设备、数据库等。它具有通信协议、多用户文件管理、I/O设备管理、进程管理等，形成一种完整的操作系统概念。
4.网络操作系统的功能
目前，局域网络操作系统的重要代表是Novell公司的Netware操作系统，它抛弃了不适应多用户多任务环境的单机操作系统，吸取了大中型操作系统的思想，建立了独立的运行于服务器上的网络操作系统。NetWare网络操作系统由美国Novell公司于1983年推出，由于其性能良好、安全可靠以及系统和硬件结构的灵活性，在很短时间内便风靡全球。从NetWare86、NetWare286发展为V1.x，V2.x版，并于1989年推出V3.0，以及后来的V3.X和V4.X版。其特点如下。
（1）多进程操作。服务器支持多类进程并发执行，如分组服务、磁盘管理、控制台操作、假脱机打印等服务进程。
希望与更多计算机等级考试的网友交流，请进入计算机等级考试论坛
更多信息请访问：考试吧计算机等级考试栏目
到此这篇进程控制块主要包括（进程控制块由什么组成）的文章就介绍到这了,更多相关内容请继续浏览下面的相关推荐文章，希望大家都能在编程的领域有一番成就！
版权声明：
本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
如若内容造成侵权、违法违规、事实不符，请将相关资料发送至xkadmin@xkablog.com进行投诉反馈，一经查实，立即处理！
转载请注明出处，原文链接：https://www.xkablog.com/bcyy/50962.html