重庆大学 操作系统复习大纲

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1、版权所有：08级Daphne·Yuan软件学院操作系统复习大纲第一章计算机系统可以分为：硬件操所系统应用程序用户什么是操作系统？有不同的观点控制程序：操作系统控制、协调各个用户的各种应用程序对硬件的使用资源管理：操作系统决定如何和为各个程序和用户分配资源，以便计算机系统能有效而公平地运行。扩展的机器：操作系统抽象了计算机硬件，提供给用户友好的界面。OS没有明确的定义，它的存在为创建一个可用的计算机系统提供了可行的解决方案操作系统的内核为资源（内存、处理器、I/O设备）提供了最底层的抽象，包括：进程管理内存管理文

2、件系统设备管理大型机和小型机有专用的OS,发展经历了批处理系统、多道程序系统、分时系统多道程序系统：OS同时将多个作业保存在内存中，CPU在它们之间切换。分时系统：CPU在内存和磁盘中的工作间切换。为快速响应时间的交互式计算机系统而设计。功能迁移：总的来说，研究大型机和微型机的操作系统会发现许多大型机所具有的功能以为微型机所采用。第二章Bootstrap(引导程序)为了使计算机开始运行，例如当电源打开时，它需要一个初始化程序。必须把操作系统内核从永续性储存（磁盘、网络）加载到内存然后控制权就转移到了拥有最基本环

3、境的OS入口这就是驱动操作系统Boot-loader不是操作系统的一部分。Trap（异常）中断：被外围设备触发异步异常：也称为软件产生的中断异常是处理器执行指令时发现的错误情况，例如除以0，无效的内存访问。同步硬件保护：为确保操作正常，必须保护操作系统和所有其他程序及数据使之不受任何故障程序影响。硬件保护方案:双模式操作：避免用户程序接管OS的部分程序并利用其去重写别的程序或是修改OS本身。版权所有：08级Daphne·Yuan软件学院操作系统复习大纲用户模式1监视程序模式0特权指令：避免用户程序通过发出非法I

4、/O指令打乱系统的正常操作I/O指令都是特权指令，硬件只允许特权指令在监视模式下执行若想在用户模式执行，认为非法，捕捉给OS特权模式下用户程序不能获得控制权内存保护：避免用户程序直接访问其他用户程序或操作系统的内存CPU保护：避免用户程序被困在无限循环中并无法把控制权返回OS计时器：在一个周期后中断CPU，保证OS得到控制权（通过中断服务程序），timer也用于实现分时。系统调用操作系统本身没有做任何有用的事情但他为用户程序提供了有用的服务，而提供这些服务的方式就是系统调用。Systemcall—操作系统与用户

5、程序之间的接口用户程序只能请求OS通过系统调用提供的服务不同OS的系统调用接口是不一样的也被称为supervisorcall用户程序不能直接进入OS只能通过异常或特殊的指令系统调用与库函数的对比：系统调用会被捕捉到OS，库函数则不会，所以系统调用更慢库函数与用户自定义函数相同，我们可以用自己的版本置换一个已存在的库函数，却不能置换系统调用一个OS中的系统调用可能在另一个系统中成为库函数第三章系统结构：现代操作系统这样庞大而复杂的系统为了能正常工作并能容易修改，必须认真设计。通常方法是将这个任务分成小模块而不只是

6、一个单块系统。每个这样的模块都应该是定义明确的系统部分，且具有定义明确的输入、输出和功能。简单结构一些系统没有很好的组织，开始时是小、简单、有限的系统，后来就变得很复杂分层结构操作系统分成若干层，每层建立在较低层之上。较高层可以调用较低层的操作。分层结构的主要难题：每一层的精确地定义效率不高微内核将所有非基本部分从内核中移走，并将它们当做系统级程序和用户级程序来实现需要保留在微内核中的部分：进程管理内存管理通信设备微内核只要功能是提供客户程序和运行在用户空间的各种服务之间进行通信的能力，客户程版权所有：08级D

7、aphne·Yuan软件学院操作系统复习大纲序与服务通过信息交换来通信。虚拟机低层硬件被科龙称多个独立的虚拟机虚拟机提供了底层裸硬件相同的接口操作系统功能建立在虚拟机之上优劣：虚拟机概念提供了完整的系统资源保护因为每个虚拟机都是独立于其他虚拟机的（保证没有对资源的直接分享）一个虚拟机系统是OS研究与开发的完美容器虚拟机概念很难去实现，因为提供与底层及其完全一样的拷贝需要大量工作。策略：需要做什么机制：怎样去做策略和机制的分离是一个很重要的原则，当策略改变的时候它提供了最大的灵活性。极端：微内核，全部机制，几乎无

8、策略第四章进程不只是程序，它包括：文本段（可执行的机器码）数据段（全局变量）处理器、寄存器的内容栈，包含了临时数据，如函数的参数，返回地址，局部变量堆，用于动态分配的内存其他资源，如打开的文件程序和进程的比较：程序是被动的实体，储存在磁盘上进程是活动实体，包括程序之外的相关资源集合多个进程可以执行同一个程序，但是他们被认为是独立的操作序列，虽然他们共享同一文本段其他资源常常变化（数据段