安全操作系统重点.doc

操作系统是合理、高效、安全的管理和控制计算机的软硬件资源，为应用程序编写提供简单、一致、丰富的系统调用接口，方便用户使用的程序集合。 操作系统的运行环境：处理器、存储器、磁盘、磁带、I/O设备、总线。 操作系统发展历史： 第一代 真空管和穿孔卡片（1945-1955） 硬件方面：定制开发，计算机价格昂贵，体积庞大，速度很慢。 软件方面：机器语言，没有高级语言和操作系统。 主要用途：用于数值计算（战争）。 第二代 晶体管和批处理系统（1955-1965） 硬件方面：50年代晶体管发明，批量生产，价格昂贵。 软件方面：Fortran等程序设计语言，早期的批处理操作系统FMS等。 主要用途：科学和工程计算，比如求解偏微分方程。 第三代 集成电路芯片和多道程序设计（1965-1980） 硬件方面：计算机卡时采用集成电路，出现了磁盘；IBM、DEC。 软件方面：多道程序设计；分时操作系统（UNIX）。 主要用途：科学和工程的数值计算（计算密集型任务）； 字符处理（I/O密集型任务） 第四代 个人计算机（1980至今） 硬件方面：大规模集成电路，小型化，快速，价格低廉，IBM PC，SUN，Apple，个人计算机时代到来。 软件方面：桌面，实时，网络，分布式，嵌入式等操作系统； Interner，GUI，MultiMedia，DB等 主要用途：数值计算；文档处理；多媒体通信；工控等几乎所有的方面。 操作系统五大功能：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理、用户接口。 操作系统启动过程： 1.0xFFFF：0，读入CMOS参数 2.加载Interrupt Handlers和Device Drivers 3.初始化GPU及加载显卡BIOS 4.检查是Cold Boot还是Reboot 5.如是Cold Boo，检测算安装的RAM数量，键盘，PCI总线及其他设备是否正常 6.在显示器上显示信息（型号，状态） 7.加载可能的SCCI BIOS等 8.确定启动盘，启动设备上的第一个扇区被读入内存并执行 9.从该分区读入第二个启动装载模块 10.来自活动分区的这个装载模块被读入操作系统并启动之 分页技术的思想：分页管理允许程序的存储空间是不连续的，这样就可把一个程序分散的放在各个空闲的物理块中，它既不需要移动内存中原有的信息，又解决了外部碎片问题，提高了内存的利用率。 虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚拟地址被映像成实地址。 请求分页技术的思想：当我们要执行一个程序时才把它换入内存。但并不把全部程序都换入内存，而是用到哪一页时才换入它。这样就减少了对换时间和所需内存数量，允许增加程序的道数。 进程：执行中的程序。 进程的引入：为了描述多道程序运行的动态进程。 进程的组成： 静态特性：程序、数据。 动态特性：进程控制块(PCB)、堆栈。 进程各状态之间的转换： 1进程为等待输入而阻塞；2调度程序选择另一个进程；3调度程序选择这个进程；4出现有效输入。 创建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态、终止状态。 进程控制块(PCB) 是进程在系统中存在的唯一标志。 进程间通信的关系或问题： 通信：进程间通过名字彼此直接进行信息交换。 同步：进程间共同完成一项任务时，直接发生相互作用的关系。 互斥：两个进程在逻辑上本来完全独立，毫无关系，只是由于竞争同一个物理资源而互相制约。 进程是资源分配的基本单位；线程是系统调度的基本单位。 进程与程序的关系： 进程是动态概念；程序是静态概念。 进程具有并发性，宏观上同时运行；程序具有顺序性，其并发执行是通过进程实现的。 进程具有独立性，是一个独立运行的单位，是系统资源分配及运行调度的基本单位；程序本身没有此特性。 程序和进程无一一对应关系，一个进程可顺序执行多个程序；一个程序可由多个进程公用。 进程异步前进，会相互制约；程序不具备此特性。 进程与线程的关系： 进程可有多个线程，但至少有一个线程。 进程是资源的拥有者，是分配资源的独立单位；线程一般不拥有系统资源，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。 在支持线程的操作系统中，线程是调度和分派的基本单位。 进程可以并发执行，一个进程的多个线程也可并发执行。 线程在执行过程中往往需要更多协作同步。 在实施创建、撤销和切换等操作时，进程的开销远大于线程，线程又成为轻载进程。 线程和进程都是动态实体，具有不同的状态。 竞争条件：两个或多个进程读写某些共享数据，而最后的结果取决于进程运行的精确时序。 临界区：对共享内存进行访问的程序片段。 临界资源：临界区所共享的资源。 临界区应满足的四个条件，从而避免竞争条件： 互斥：任何两个进程不能同时处于其临界区； 通用性：不应对CPU的速度和数量做