操作系统原理期末考试重点
进程与线程
操作系统的基本任务是为用户和程序提供一个稳定、安全、高效的运行环境。在多任务操作系统中，进程和线程是处理器调度的基本单位。 进程是指程序在内存中的一次执行活动，它由程序、数据和进程控制块（Process Control Block，PCB）组成。操作系统可以同时运行多个进程，由调度器负责根据一定的调度算法决定哪个进程先执行，哪个进程下次执行等等。 线程也是程序执行的基本单元，不同的是线程是进程中的一个执行流。同一个进程可以拥有多个线程，它们共享进程的资源，如内存、打开的文件等。线程之间的切换比进程之间的切换更为快速，因此多线程更适合用于多核处理器的并发编程中。
内存管理
内存管理是操作系统的另一个重要功能，它负责为进程提供地址空间、分配和回收内存。在单任务操作系统中，内存管理的主要问题是如何为程序提供足够的内存，避免溢出等错误，保证程序正常运行。而在多任务操作系统中，由于多个进程需要共享内存，因此需要更加复杂的内存管理算法。 操作系统使用虚拟内存技术来为每个进程提供独立的地址空间。虚拟内存通常使用分页的方式来实现，这样可以将物理内存划分成若干个固定大小的页框，每个页框可以存储一个页面。当进程需要访问一个页面时，操作系统会将该页面从磁盘上面读入内存中，然后将其映射到进程的虚拟内存空间中。
文件系统与磁盘管理
文件系统是操作系统中的另一个核心模块，它负责管理磁盘上的文件和目录。文件系统需要提供独立的文件命名和空间分配机制，以便多个进程可以访问同一个文件。 磁盘管理是文件系统的基础，它负责将磁盘分成若干个分区，每个分区可以包含一个或多个文件系统。为了提高磁盘利用率，文件系统通常使用文件碎片整理技术来合并磁盘上的碎片文件。 操作系统需要使用字节的方式来访问磁盘，但磁盘本身是以扇区为基本单位进行管理的。因此，磁盘控制器需要负责将磁盘上的扇区转换成操作系统能够处理的字节序列。磁盘控制器还需要实现错误纠正、数据传输等功能，以保证数据的完整性和可靠性。
