操作系统概论 提纲全面的.doc

操作系统复习提纲 引论 计算机系统组成 硬件：中央处理器，存储器（主存和辅存），输入输出控制系统和各种输入输出设备构成 软件：系统软件，支撑软件和应用软件。 操作系统的功能/本质 从资源管理的观点出发，操作系统功能可分为：处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理。 按照操作系统提供的服务，大致可以把操作系统分为以下几类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。其中批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统是基本的操作系统批处理操作系统按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行，实现计算机操作的自动化。又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行，多个作业可自动、顺序地被装入运行。批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器，中央处理器轮流地执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备，这样可以充分利用计算机系统的资源，缩短作业时间，提高系统的吞吐率。分时操作系统，这种系统中，一个计算机系统与许多终端设备连接，分时系统支持多个终端用户，同时以交互方式使用计算机系统，为用户在测试、修改和控制程序执行方面提供了灵活性。分时系统的主要特点是同时性、独立性、及时性和交互性。 实时操作系统能使计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并在严格的规定时间内完成处理，且给出反馈信号。它是较少有人为干预的监督和控制系统。实时系统对可靠性和安全性要求极高，不强求系统资源的利用率。中央处理器的两种工作方式：管态和目态。 在管态下，中央处理器可执行包含特权指令在内的一切指令； 目态次于管态，在目态下，中央处理器不准执行特权指令。 操作系统在管态下工作，用户程序在目态下工作。 程序状态字：用来控制指令执行顺序并且保留和指示与程序有关的系统状态。 （图见课本） 操作系统为什么要提供系统调用？（简答） 为了使用户能方便使用计算机系统，操作系统提供了两类使用接口。分别是：程序员接口和操作员接口。程序员接口就是指一组系统功能调用。操作系统编制了许多不同功能的子程序，供用户程序执行中调用。这些由操作系统提供的子程序称为系统功能调用程序，简称系统调用。系统调用是操作系统为用户程序提供的一种服务界面，或者说，是操作系统保证程序设计语言能正常工作的一种支持。在源程序一级，用户用程序设计语言描述算题任务的逻辑要求，这些要求的实现只有通过操作系统的系统调用才能完成，其中有些要求还必须执行硬件的特权指令才能达到目的。 处理器管理 1.多道程序设计：让多个计算题同时进入一个计算机系统的主存储器并行执行。宏观上并发执行（并行），微观上顺序执行（串行）。 2.进程：把一个程序在一个数据集合上的一次执行称作一个进程。 进程的属性：①进程是动态的，它包含了数据和运行在数据集上的程序②多个进程可以含有相同的程序③多个进程可以并发执行④进程有三种基本状态：就绪态，等待态，运行态。 进程是由程序，数据集，进程控制块三部分构成的。 3.进程和程序的区别：（简答） ①进程是动态的，程序是静态的。 ②进程是暂时的，程序是永久的。 ③进程与程序的组成不同：进程包括程序、数据和进程控制块。 ④进程与程序是密切相关的。通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。 4.进程的基本状态及状态转化（选择，填空，简答） ①就绪状态（ready）：进程等待分配CPU。 系统中同时处于就绪状态的进程会排成一个或多个就绪队列。 ②执行状态（running）：进程正占用CPU执行其程序中的指令。 在单处理机系统中，任何时刻至多只有一个进程处于执行状态。 ③阻塞状态（blocked）：进程在等待某个事件的发生，故也称为等待状态（waiting）。 系统按等待原因的不同将阻塞状态的进程排成多个阻塞队列。 ④新状态（new）：进程正被创建。 ⑤终止状态（terminated）：进程已经结束执行。 5.进程控制块的作用和基本内容。 在计算机系统中，进程控制块就是对进程进行管理和调度的信息集合。它包含四类信息： （1）标示信息。用于表示一个进程。 （2）说明信息。用于说明进程情况。 （3）现场信息。用于保留当前运行进程暂时让出处理器时存放在处理器中的各种信息，以便能在继续运行时得以恢复。 （4）管理信息。用于管理进程。 6.中断定义，类型，过程。（简答） 由于某些事件的出现，中止现行进程的运行，而由 动态重定位： 地址变换过程是在程序执行期间，随着对每条指令和数据的访问而自动进行的。须获得硬件地址变换机构的支持。允许程序在运行期间在内存中移动。 单用户连续存储管理 最简单的存储管理方式在这种方式下操作系统占了一部分主存空间，其他剩余的主存空间都分配给一个作业使用，即在任何时