前言
這次自考，小編報考了《作業系統概論》和《運籌學》。這次自考給小編的感觸是學習一定要走心，一定要書看三遍，一定要講究方法。
計算機系統概論
在學習作業系統之前，一定要先了解計算機系統的層次。計算機系統的最内層是硬體，最外層的人通過計算機軟體來管理和使用計算機硬體資源。我們要學習的就是管理硬體資源的作業系統和作業系統是怎麼管理硬體資源的。
如圖：
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作業系統的發展
操在開始學習操作之前，是一定要對作業系統的發展曆史做一定的了解，不然學起來就有些模棱兩可，甚至是很多東西不知是以然。在20世紀五十年代裡General Motors研究室裡實作了第一個作業系統——單道批處理系統，六十年代設計了多道批處理系統。在六十年代裡也設計了分時作業系統和實時作業系統。在七十年代裡在批處理系統的基礎上設計出了微機作業系統，在分時作業系統的基礎上設計了網絡作業系統。到80年代，依然是根據分時作業系統而設計了分布式作業系統，與此同個年代，根據實時作業系統設計了嵌入式作業系統。當今時代流行的Windows、UNIX和Linux作業系統是在網絡作業系統和分布是作業系統的基礎上設計出來的。
處理器管理
前面小編已經提到作業系統就是對計算機硬體資源的管理，大緻是處理器管理，存儲管理，檔案管理，裝置管理。進而起到了管理計算機資源、控制程式執行、改善人機界面和為應用軟體提供支撐的作用。
在計算機硬體資源中，中央處理器（CPU）處于核心作用，它控制着存儲器、檔案和裝置。它分為系統工作區和使用者程式工作區，這個時候它就會根據兩種指令操作：特權指令和非特權指令。在控制調用這些資源的時候，它有這自己的工作狀态：管态和目态。在目态下隻允許執行非特權指令，在管态下可執行包括特權指令在内的一切指令。
為了提高計算機資源的使用效率，說明程式的執行狀态，這個時候需要引入程序的概念。CPU中有兩級排程，作業排程：在輸入井的後備作業中調入主存儲器。程序排程：在主存儲器中将程序調用CPU執行。這兩個作業需要在有且尚未配置設定的資源能滿足作業執行要求才能進入主存儲器和CPU。
在CPU處理程序中，會由于一些硬體、外部、輸入輸出和訪管中斷事件出現中斷，這個時候也由CPU來進行中斷處理。
為了提高處理器和外圍裝置的使用效率，設計了多道程式設計，進而導緻多道程式并行執行，多道程序并發執行。在程序的并發執行過程中，會出現互斥與同步問題。PV操作、通信和解決死鎖可以解決同步和互斥問題。
存儲管理
這裡的存儲管理指的是主存儲器的管理，而不是磁盤存儲。在存儲管理中很重要的一個概念是重定位。在作業運作的過程中，都是先從使用者編制的程式和資料資訊排程主存儲器中，與使用者程式對于的位址為邏輯位址，主存儲器中的位址為絕對位址，這個時候就會有把邏輯位址轉換成絕對位址的過程，而這個過程也叫重定位。重定位分為靜态重定位和動态重定位。靜态重定位是指在裝入作業時，就一次性把作業的邏輯位址轉換成絕對位址，在作業執行時不用再次轉換。靜态重定位不需要借助硬體來轉換，軟體就能獨立完成。動态重定位則是先裝入作業，然後借助硬體的基址寄存器來實作邏輯位址和絕對位址的轉換。
存儲管理中有單使用者連續存儲管理、固定分區存儲管理、可變分區存儲管理和頁式虛拟存儲管理。單使用者連續存儲管理和固定分區存儲管理用的是靜态重定位實作位址的轉換。節省了硬體成本的付出，但是使得系統資源使用率不高。可變分區和頁式虛拟存儲管理用的是動态重定位。可變分區通過移動技術來達到集中分散的空閑區和便于作業動态擴充主存的目的。但移動是有條件的，并且增加了系統的開銷。虛拟頁式存儲管理運用了虛拟存儲技術來實作在較小的主存空間裡運作較大的作業。在頁式存儲管理裡，為了避免颠簸，采用了先進先出排程算法（FIFO）、最近最久未使用排程算法（LRU）和最近最不經常使用算法（LFU）。
檔案管理
對于資訊的管理，作業系統設計了檔案管理（檔案系統）。檔案系統實作的功能是從邏輯檔案到實體檔案之間的轉換，有效地配置設定存儲空間，建立檔案目錄、提供合适的存取方式以适應各種不同的應用，確定檔案的安全性，并提供一組檔案操作。
裝置管理
當檔案系統要把邏輯檔案轉換成實體檔案時，作業系統就要啟動和控制外圍裝置。外圍裝置分為獨占裝置和可共享裝置，當程序調用這些裝置的時候，裝置管理就需要實作對外圍裝置的配置設定和回收、外圍裝置的啟動、實作對磁盤的排程以及通過通道處理外圍裝置的中斷事件。由于CPU的處理速度快于外圍裝置的傳輸速度，導緻處理器于外圍裝置之間的工作速度不比對，這個時候就要用到緩沖技術來解決這個沖突。緩沖技術有：單緩沖技術、雙緩沖技術和緩沖池技術。獨占裝置的使用不利于提高裝置的使用率，為了解決這個問題，需要通過斯普林技術實作虛拟裝置。
總結
通過這次自考，對作業系統有了進一步的認識，能設計作業系統的人真的很厲害，把作業系統設計得那麼人性化，不僅把問題想得全面，而且還全面地解決了問題。是以好好學習吧！