操作系统第七版重点总结

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1、第一章绪论1、OS简介OS作为用户/计算机接口（用户观点）；OS作为资源管理者（系统观点）。管理的对象CPU管理：完成处理机资源的分配、调度、进程管理存储管理：存储分配与回收、存储保护、内存扩充(虚拟存储)。提高利用率、提供足够的存储空间、方便进程并发运行。文件管理：如何存放信息，以提高空间利用率和读写性能。目录管理、文件的读写管理和存取控制：设备管理：方便的设备使用、提高CPU与I/O设备利用率。设备分配与回收、缓冲区管理。2、OS定义操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合——它

2、们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软、硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能高效地运行。是计算机与用户之间的接口。3、OS的分类和发展(1)单道批处理系统作业：程序+数据+作业说明书。(2)多道程序系统：两个或多个作业同时进入主存；切换运行；宏观上并行，微观串行。特征：调度性（作业调度，进程调度）、无序性、多道性。优点：资源利用率高，系统吞吐量大。缺点：周转时间长，无交能力(3)分时系统(UN

3、IX)：满足用户与系统交互的需要，允许多用户通过终端同时访问系统，共享计算机资源。特征：多路性、独立性、及时性、交互性。分时系统需要解决的问题：1存储管理：虚拟存储器。2文件系统，磁盘管理。3CPU调度。4进程同步和通信的机制。实现的关键问题：及时接受、及时响应(4)实时系统：实时系统必须具有在一个事先定义好的时间限制内。硬实时系统：保证关键任务按时完成，任务完成具有严格的时间限制。工业过程控制、机器人等领域。硬实时系统功能少。软实时系统：关键实时任务的优先级要高于其它任务优先级，且在完成之前能保持其

4、优先级。多媒体、高级科学研究、海底探险、星际漫游。(5)多处理器操作系统：有多个处理器（多重处理），它们共享总线、时钟、内存和外部设备。并行系统，紧耦合系统。优点：增加计算吞吐量、经济、增加可靠性非对称式：主处理器只有一个，运行OS；管理整个系统的资源，为从处理器分配任务；从处理器可有多个，执行应用程序或I/O处理。对称式：每个处理器都运行同一个OS的副本，它们之间可以相互通信。任务负载较为平均，性能调节容易－“傻瓜式”。(6)网络操作系统：NOS是在通常操作系统功能的基础上提供网络通信和网络服务功能

5、的操作系统。网络操作系统为网上计算机进行方便而有效的网络资源共享，提供网络用户所需各种服务的软件和相关规程的集合。(7)分布式操作系统分布式系统：将大量的计算机组织在一起，不共享主存和时钟的一组处理器。通过网络进行连接。使用协议通信。分布式操作系统：所有系统任务可在系统中任何处理机上运行，自动实现全系统范围内的任务分配并自动调度各处理机的工作负载。向用户提供对各种系统资源的访问，加快计算速度，增强功能，提高数据的可靠性，加强可靠性。4、研究操作系统的几种观点：作为软件来看的观点、资源管理的观点（是资源

6、管理器）、进程的观点、虚机器观点(为硬件平台扩充功能)、服务提供者观点。5、现在OS的特征：任务共发性、资源共享性、虚拟性（分时系统一台处理机虚拟为若干台、虚拟存储、设备、通道、文件、用户组、网络等）、异步性。第二章计算机系统结构1、中断：CPU对系统中或系统外发生的某个事件作出的一种反应。如外部设备完成数据传输，实时设备出现异常等。硬件出发；软件触发：1）错误；2）系统调用；3）监控程序调用。2、引入中断的目的：中断机制是操作系统得以正常工作的最重要的手段，有人把操作系统称为是由“中断驱动”或者“（

7、中断）事件驱动”。它可以解决：主机与外设的并行工作问题、提高可靠性、实现实时控制、中断是实现多道程序的必要条件。3、特权指令和非特权指令特权指令：只能由操作系统程序使用的指令，如启动I/O设备、设置时钟、控制中断屏蔽位、清内存、加载PSW等（能引起损害的机器指令）。可能导致危害的指令。如果在用户模式下执行，将会不执行或看做非法指令及陷阱。非特权指令：用户程序系统所使用的指令。4、双重操作模式：为了确保OS和所有其它程序和数据不受任何故障程序影响，CPU至少需要两重独立的操作模式：系统模式（特权状态、系

8、统态、管态）：操作系统管理程序运行时的状态，较高的特权级别。当CPU处于系统模式时，程序可以执行特权指令，访问所有资源，并可以改变处理器状态。用户模式（用户态、目态、常态）：用户程序运行时的状态，较低的特权级别。当CPU处于用户状态时，程序只能执行非特权指令。CPU状态转换：目态→管态：通过中断（系统调用、中断事件）。管态→目态：设置PSW(修改程序状态字)。5、系统调用：用户请求OS执行含有特权指令的任务6、I/O保护：所有I/O指令都是特权指令；用户