考研操作系统 复习要点

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1、操作系统1.操作系统的定义、特征、功能？分类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。OS有5个特征：并发、共享、虚拟、随机性和不确定性。操作系统功能（按管理内容划分）1.进程和线程管理(CPU管理)：完成处理机资源的分配调度等功能；2.存储管理：提高利用率、方便用户使用、提供足够的存储空间、方便进程并发运行；3.设备管理：方便的设备使用，提高CPU与I/O设备利用率

2、；4.信息管理（文件管理）：解决软件资源的存储、共享、保密和保护；5.用户接口（作业管理）：提供一个友好的用户访问操作系统的接口。2.多道程序系统的特点，并行和并发的区别？多道程序设计是指允许多个程序同时进入内存并运行，是OS所采用的最基本、最重要的技术，引入目的是为了提高系统效率。1）程序的并发（Concurrency）执行：一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在执行过程中，其执行时间在客观上互相重叠。(强调时间段）2）程序的并行（parallel）执行：一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在同一时刻同时执行。（强调同一时刻），只能在多机系统中出现。在单CPU多道程序系统中，进程被交

3、替执行，表现出一种并发执行的外部特征，即使不能实现真正的并行处理，并且即使在进程间来回切换需要一定的开销，交替执行在处理效率和程序构造上还是带来了重要的好处。多道批处理系统的特点优点：资源利用率高：CPU和内存利用率较高；作业吞吐量大：单位时间内完成的工作总量大；缺点：用户交互性差：整个作业完成后或中间出错时，才与用户交互，不利于调试和修改；作业平均周转时间长：短作业的周转时间显著增长；3.常用OS的特点（批处理OS，分时OS，实时OS）？分时系统的优点多路性：多个用户同时工作，共享CPU和其它资源，充分发挥系统效率。独立性：各用户独立操作，互不干扰，让用户有自己一个人在使用计算机

4、的感觉。交互性：计算机系统和用户用会话方式工作，系统能及时对用户的操作进行响应，显著提高调试和修改程序的效率；缩短了周转时间。及时性：计算机系统应该在用户能够忍受的等待时间内对用户的请求予以响应。实时系统的特点专用系统：许多实时系统是专用系统，而批处理与分时系统通常是通用系统。实时控制：实时系统用于控制实时过程，要求对外部事件的迅速响应，具有较强的中断处理机构。高可靠性：实时系统用于控制重要过程，要求高度可靠，具有较高冗余（如双机系统）。事件驱动和队列驱动：实时系统的工作方式：接受外部消息，分析消息，调用相应处理程序进行处理。不同事件的响应优先级不一样134.指令执行的过程、分类、

5、处理器工作状态及转换？指令执行的基本过程两个步骤：取指令－>执行指令，称为一个指令周期。1)每个指令周期开始时，依据在程序计数器中的指令地址从存储器中取一条指令；2)在取指完成后根据指令类别自动将程序计数器的值变成下条指令的地址；3)取到的指令放在指令寄存器中；4)处理器解释并执行指令所要求的动作。程序的执行是由不断取指和执行的指令周期组成，仅当关机、出错或有停机相关指令时，程序才停止。指令的分类按功能可将指令分为五类：1）访问存储器指令：处理器和存储器间数据传送。2）I/O指令：处理器和I/O模块间数据传送和命令发送。3）算术逻辑指令（数据处理指令）：执行数据算术和逻辑操作。4）

6、控制转移指令：指定一个新的指令的执行起点。5）处理器控制指令：修改处理器状态，改变处理器工作方式。按使用权限划分，使用多道程序设计技术的计算机指令系统中的指令可分为两类：特权指令：只能由OS使用的指令，一般引起处理器状态的切换。处理器通过特殊的机制将处理器状态切换到操作系统运行的特权状态（管态）。然后将处理权移交给操作系统中的一段特殊代码，这一个过程称为陷入。非特权指令：OS和一般用户使用。CPU如何知道当前运行的是操作系统还是一般应用软件？有赖于处理器状态的标识。处理器状态及转换根据运行程序对资源和机器指令的使用权限将处理器设置为不同状态。多数系统将处理器工作状态划分为管态和目态

7、。管态：操作系统管理程序运行的状态，较高的特权级别，又称为特权态（特态）、核心态、系统态。目态：用户程序运行时的状态，较低的特权级别，又称为普通态（普态）、用户态。有些系统将处理器状态划分核心状态、管理状态和用户程序状态（目标状态）三种。处理器处于管态时：全部指令（包括特权指令）可以执行；可使用所有资源；并具有改变处理器状态的能力。处理器处于目态时：只有非特权指令能执行。目态→管态唯一途径：中断。管态→目态设置PSW(修改程序状态字)可实现。5.存储体系和存储保护、地