操作系统原理复习提纲

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1、第一章1、存储程序式计算机的特点存储程序式计算机的结构包括中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出设备特点是集中顺序过程控制。其计算是过程性的，完全模拟手工操作过程，即首先取原始数据，执行一个操作，将中间结果保存起来，再取一个数，与中间结果一起执行下一个操作，如此计算下去，直到计算完成。系统中的程序计数器体现其顺序性（在单CPU的计算机系统中只有一个程序计数器），计算机根据程序设定的顺序依次执行每一个操作。集中控制是指机器各部件的工作由CPU集中管理和指挥。2、操作系统发展的几个阶段的名称及特点（1）手工操作阶段特点：无任何软件、

2、由人工干预、独占性、串行性（2）批处理阶段联机批处理特点：监督程序、作业自动过渡脱机批处理特点：主机与卫星机并行操作（3）执行系统主机、外设并行操作；增强了保护能力。3、多道程序设计技术定义及特征在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序。这些程序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下去时（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。特征：（1）多道：计算机主存中同时存放几道相互独立的程序（2）宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中，即它们都开始运行，但都未运行完毕。（3）微

3、观上串行：从微观上看，主存中的多道程序轮流或分时地占用处理机，交替执行。4、操作系统定义和特征操作系统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。特征：（1）并发：并发性是指处理多个同时性活动的能力。（2）共享：共享是指多个计算任务对系统资源的共同享用。（3）不确定性：操作系统能处理大量的、随机的事件序列，使个用户的计算任务正确地完成。5、操作系统的资源管理功能（1）处理机管理制订调度策略（调度原则）：解决将CPU先分给哪个

4、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。给出进程调度算法；具体的实施处理机分派：在调度时机到来时，进行处理机分派。（2）存储器管理存储分配和存储无关性：确定各应用程序在主存中的位置及所占区域的大小；应用程序无需关心存储细节，由存储管理模块提供地址重定位能力。存储保护：系统提供基址、界限寄存器等存储保护方法，使各应用程序相互隔离。存储扩充：系统提供虚拟存储技术，扩大逻辑主存。（3）设备管理设备无关性：用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设备无关，以达到方便用户、提高设备利用率的目的。设备分配：为各个应用程序和运

5、行实体分配各种设备。设备分配通常采用三种基本技术：独享、共享及虚拟技术。设备的传输控制：启动设备、中断处理、结束处理等。（4）信息管理（文件系统）为用户提供一种简便的、统一的存取和管理信息的方法，并要解决信息的共享、数据的存取控制和保密等问题。4、操作系统的基本技术：多道程序设计技术、分时技术5、操作系统的基本类型（四个：批量、分时、实时和分布式）第二章操作系统结构和硬件支持1、操作系统虚拟机的指令系统｛操作系统虚拟机：在裸机上配置了操作系统程序后就构成了操作系统虚拟机；操作系统的核心在裸机上运行；用户程序在扩充后的机器上运行。在

6、裸机的指令系统是机器指令。｝（1）操作命令（命令接口）作业控制语言、键盘命令和图形化用户界面（2）系统功能调用（程序接口）2、操作系统的层次结构｛操作系统的4种设计方法：一体化结构、模块化结构、可扩展内核结构和层次化结构｝操作系统在逻辑上分为若干层次，每一层调用下层的功能，又为上层提供服务。3、处理机的状态管态：又称为系统态，是操作系统的管理程序执行时机器所处的状态。在此状态下中央处理机可以使用全部机器指令，包括一组特权指令，可以使用所有的资源，允许访问整个存储区。用户态：又称为目态，是用户程序执行时机器所处的状态。在此状态下禁止

7、使用特权指令，不能直接取用资源与改变机器状态，并且只允许用户程序访问自己的存储区域。特权指令：改变机器状态的指令；修改特殊寄存器的指令；涉及外部设备的输入/输出指令4、中断定义，分类，中断过程描述（1）所谓中断是指某个事件（例如电源掉电、定点加法溢出或I/O传输结束等）发生时，系统中止现行程序的运行、引出处理事件程序对该事件进行处理，处理完毕后返回断点，继续执行。（2）分类：按中断功能分类输入输出中断：I/O传输结束或出错终端外中断：时钟中断、操作员控制台中断、通信中断等机器故障中断：电源故障、主存取指令错等程序性中断：定点溢出、

8、用户态下用核态指令、非法操作等访管中断：对操作系统提出某种需求时所发出的中断按中断方式分类强迫性中断：不是正在运行的程序所期待的中断，如输入输出中断、外中断、机器故障中断、程序性中断自愿中断：是运行程序所期待的事件，如访管中断按中断来源分类中断：由