操作系统提纲.docx

第一讲计算机系统概述I/O控制方式的发展:轮询方式(程序直接控制):耗费大量的CPU时间,无法检测设备错误,只能串行工作。中断驱动方式:并行操作的设备数受到中断处理时间的限制。CPU仍需花费较多时间处理中断。中断次数增多时易导致数据丢失。DMA方式(直接内存存取方式):要求CPU执行设备驱动程序启动设备,给出存放数据的内存地址及操作方式和传送长度等。通道方式:给CPU发出I/O启动命令后,由通道指令完成启动设备等工作。又被称为I/O处理器,用于实现主存与外设之间的信息传输。通常把通道程序的执行情况记录在CSW中。Dosdir和dosls命令的功能分别以dos和unix目录格式列出DOS盘上的目录。第二讲操作系统概述批处理操作系统:成批处理作业;作业控制语言与作业说明书;脱机工作方式;追求系统效率与吞吐量分时操作系统:用户通过终端直接控制程序执行交互式工作方式交互型、友善性、快速响应今天最常见的计算机操作方式实时操作系统:事件驱动,有较高时间要求什么是操作系统?操作系统是计算机系统最基础的系统软件,它管理软硬件资源、控制程序执行,改善人机界面,合理组织计算机工作流程,为用户使用计算机提供良好运行环境。操作系统的主要特征是并发性、共享性、异步性和虚拟性。构成操作系统的基本单位有:内核、进程、线程、管程、类程。UNIX是多用户分时操作系统。UNIX文件系统中采用流式文件实时与分时:实时强调在一定时间要求下作出响应,分时强调同时多用户交互。分时操作系统:支持多用户共享使用系统的操作系统。交互性、同时性、及时性、独立性、多路性。分时系统中进程调度算法通常采用时间片轮转法。批处理系统的主要缺点是失去了交互性。操作系统的用户接口:操作系统提供两种用户接口:操作(命令)接口和程序(系统调用)接口。操作系统体系结构分类及其主要特点:单体式结构:高效但不便于维护层次式结构:便于维护但效率低虚拟机结构:方便资源管理使用微内核结构、客户/服务器结构:便于扩充但通信开销大操作系统虚拟性的意义:屏蔽、隔离具体环境,提高使用接口友好性,以便以抽象统一的方式使用资源。例子:设备假脱机、屏幕多窗口、虚拟存储等。原语:操作系统中常称为特殊系统调用的程序,不能被系统中断。第三讲中断处理处理器状态:管理状态(特权状态、系统模式、特态或管态):处理器可以执行全部指令,使用所有资源,并具有改变处理器状态的能力。用户状态(目标状态、用户模式、常态或目态):处理器只能执行非特权指令。模式切换:CPU从核心态到用户态,或从用户态到核心态。中断是指程序执行过程中,遇到急需处理的事件时,暂时中止CPU上现行程序的运行,转去执行相应的事件处理程序,待处理完成后再返回原程序被中断处或调度其他程序执行的过程按照中断信号的来源,中断可分为外中断和内中断。系统调用:操作系统提供程序使用的系统服务函数或过程。只能通过用户程序间接使用。中断处理的主要工作:现场保护,中断分析与处理,返回。第四讲进程管理进程:是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。进程的异步性:各进程向前推进的速度是不可预知的,体现出走走停停的特征。进程与程序:进程是程序关于数据的执行。程序是静态的,进程是动态的。三状态模型PSW(程序状态字):PSW表示不同的处理器工作状态,控制指