操作系统复习资料

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1、操作系统复习资料1.1存储程序式计算机*手工计算方式：计算方案→输入原始数据→第一步计算→记下中间结果→第二步计算→直到最终结果→结果记录。*存储程序式计算机的结构和特点基本部件：CPU+存储器+I/O设备。*CPU：解释指令、执行指令、控制操作顺序执行。包括算术逻辑运算单元（ALU）+控制单元。ALU：算术和逻辑操作的功能单元+(通用)寄存器控制单元：一个程序计数器（PC）+一个指令寄存器（IR）。*存储器：主存接口：存储地址寄存器（MAR）+存储数据（MDR）+命令（CR）*I/O设备：分存储设备+字符设备+通信设备*总线一般通过分时复用的方式电脑中传输数据的公共通道。用设备控制器

2、总线相连。*存储程序式计算机的特点集中顺序过程控制：即控制部件根据程序对整个计算机的活动实行集中过程控制，并根据程序规定的顺序依次执行每一个操作。*集中控制：由CPU集中管理*顺序性：程序计数器控制*过程性：模拟人们手工操作过程1.2操作系统的发展历程>手工操作阶段——无操作系统；>批处理系统——早期批处理（联机、脱机）、执行系统；>操作系统形成——批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统；>现代操作系统——个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。*手工操作阶段>特点：无任何软件，主要元件是电子管，速度慢。由主机、输入设备、输出设备、控制台组成。有人工干预、独占性、串行性>

3、问题：人——机矛盾2批处理阶段*联机批处理　　　特点：有监督程序；作业自动过渡问题：CPU高速与I/O慢速的矛盾　　　解决：由卫星机负责I/O*脱机批处理　　　特点：主机与卫星机并行操作问题：调度不灵活；系统没有保护自己的措施　　　解决：硬件技术的发展——通道技术、中断技术*执行系统*通道：是专用处理部件，能控制一台或多台外设工作，负责外部设备与主存之间的信息传输。一旦启动，能独立于CPU运行。*中断：指当主机接到某种信号时，马上停止原来的工作，转去处理这一事件，处理完后，主机又回到原来的工作点继续工作。*借助于通道与中断技术，由主机控制I/O工作。原有的监督程序不仅要负责调度作业自动

4、地运行，而且还要提供I/O控制功能。它常驻主存*特点：主机和通道、主机和外设并行操作；增强了保护能力。*问题：处理机仍有空闲等待现象*3多道程序设计技术与分时技术*计算机主存中同时存放几道相互独立的程序，它们在管理程序控制之下，相互穿插地运行。当某道程序因某种原因不能继续运行时（如等待外部设备传输数据），管理程序便将另一道程序投入运行。*多道运行的特征*多道——主存中同时存放几道相互独立的程序*宏观上并行——同时进入系统的几道程序都处于运行过程中*微观上串行——主存中的多道程序轮流或分时地占有处理机，交替执行。*分时技术*分时技术*所谓分时技术，是把处理机时间划分成很短的时间片(如几百

5、毫秒)轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前计算还未完成，该作业就暂时中断，等待下一轮继续计算。*分时处理*一台计算机与许多终端设备连接，终端用户以联机方式使用计算机。*4实时处理*实时指计算机对外来的信息能够以足够快的速度进行处理，并且在被控对象允许的时间范围内作出快速反应。实时处理*以快速反应为特征，对实时信号能在截止期限之内处理并作出反应。*实时系统对响应时间的要求比分时系统更高，一般要求秒级、毫秒级甚至微秒级的响应时间。*5现代操作系统*个人计算机系统：图形用户界面、功能强大*现代批处理系统：吞吐量大、处理能力强*分时操作系统：交互能力强、响应快*实时

6、操作系统：实时响应、可预测分析*网络操作系统：网络资源共享、远程通信*分布式操作系统：单一映像、分布处理*网络操作系统和分布式系统的差别*网络操作系统不支持全局的动态的资源分配；不支持合作计算。*分布式系统能解决网络系统不能解决的问题。*在硬件体系结构上分布式系统由多个地理位置分布（或分离）的节点，通过通信网络链接的系统。*分布式操作系统下，硬件体系结构呈现的是具有单一系统映像，能够进行透明地资源访问、支持合作计算的一个逻辑整体。习题：1、2、4、61.3操作系统的基本概念*资源共享与资源竞争*资源共享：指多个计算任务对计算机系统资源的共同享用。*资源竞争：多个计算任务对计算机系统资源

7、的争夺。*操作系统定义*是一个大型的程序系统，它负责计算机的全部软、硬资源的分配、调度工作，控制和协调并发活动，实现信息的存取和保护。它提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。*操作系统使整个计算机系统实现高度自动化、高效率、高利用率、高可靠性。操作系统是整个计算机系统的核心。*2操作系统的资源管理功能*处理机管理*制订调度策略(调度原则)*确决将CPU先分给哪个用户程序，它占用多长时间，下一个又该轮到哪个程序运行等问题。*给出调度算法*具体的