操作系统复习提纲.doc

第1章绪论
OS地位、作用和定义
定义：OS是一组的程序集合
控制和管理计算机硬件和软件资源
合理地对各类作业进行调度
作用：OS是资源分配程序:计算机系统的资源硬件软件数据
OS是管理程序:管理用户程序的执行
管理I/O设备:I/O设备的控制和操作
地位：其他应用程序的基础
OS分类和发展历史
批处理、分时、实时、通用、多处理、网络（了解各自的特征和适用场合）
OS发展过程：无操作系统简单批处理系统/单道批处理系统多道批处理系统分时系统

OS特征
OS功能
一些概念
监控程序（monitor)、多道程序设计、多道程序系统、多处理系统、批处理、分时
多道程序设计：2个或多个作业同时进入主存、切换运行:当一个作业需要等待I/O时,切换到另一个不在等待I/O的作业--让CPU保持忙碌
分时系统是多道程序设计的延伸。在分时系统中，虽然CPU还是通过在作业之间的切换来执行多个作业，但是由于切换频率很高，用户可以在程序运行期间与之进行交互（有时间片）
引入多道程序设计的目的：I/O速度太慢提高资源利用率和系统吞吐量
研究操作系统的几种观点
什么是双重操作模式？为什么要引进双重操作模式
两重独立的执行：模式用户模式内核模式/管理模式/系统模式/特权模式/
监控程序模式/控制模式至少2种,还可以有更多种模式
OS必须确保错误程序(恶意程序)不能导致其他程序执行错误，为了确保操作系统正常执行
系统态、用户态以及转换的条件
特权指令和非特权指令
特权指令(课本p.17)：可能导致危害的指令只允许在内核模式下执行如果在用户模式下执行特权指令不执行看作非法指令,陷阱特权指令的例子：切换为内核模式,I/O控制,定时器管理,中断管理
硬件保护机制：双重模式操作CPU保护I/O保护内存保护

第2章操作系统结构
用户与OS的两种接口：定义和功能
命令接口：用户输入控制语句
脱机(off-line)–批处理系统,作业控制语言JCL
联机(on-line)交互式系统:命令行,联机
图形用户接口(GUI)：提供基于鼠标的窗口和菜单系统作为接口
系统调用：定义、功能
进程与OS之间的接口/程序接口(界面)
方便程序员,屏蔽底层细节实行保护执行系统调用(访管/陷入)时,用户模式->内核模式
操作系统的结构有几种？各自的特点？
简单结构/整体式结构:内存容量限制没有划分模块
分层结构:将OS分为若干层最底层(0)—硬件,最高层(N)—用户接口每层只能利用低一层的功能(操作)和服务主要优点:模块化简化调试和系统验证信息隐藏困难和问题:如何划分层相互依赖的关系效率问题一种解决的方法:数量更少、功能更多的分层
微内核:水平分层客户/服务器结构进程间交互–消息传递优点:易于扩展微内核易于将OS移植到新的体系结构上更可靠–在内核模式下运行的代码更少更安全缺点:用户空间与内核空间通信带来的性能开销
虚拟机:覆盖了软件的机器抽象、隔离硬件的特性—>简单、易用、系统功能增强.优点:完全保护硬件资源系统开发不影响正常系统操作—>OS研究和开发困难:完全复制底层机器
模块:
操作系统特征
并发(Concurrence)
并行:2个或多个事件在同一时刻发生
并发:2个或多个事件在同一时间间隔发生
共享(Sharing)
互斥共享方式
同时访问方式
这里的“同时”往往是宏观的
虚拟(Virtual):通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物
异步性(Asynchronism):进程的运行方式:“走走停停”
几个概念
Shell（命令行解释程序：获取并执行用户指定的下一条命令）、系统调用（进程与OS之间的接口/程序接口(界面)）、虚拟机、陷入、陷入与中断的区别

第3章进程管理
进程
定义、特征、作用
装入内存并执行的程序通常称为进程
特征：动态性最基本的特性有一定的生命期:创建,执行,暂停,消亡
并发性多个进程实体,同存于内存中,能在一段时间内同时运行
独立性进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位
异步性进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进,即进程按异步方式运行
程序顺序执行、并发执行的特点；
程序顺序执行严格按先后次序逐个执行语句/程序段
程序顺序执行的特征:顺序性只有前一个操作结束,才能执行后续操作
封闭性程序运行时独占全机资源
可再现性与执行速度无关
程序的并发执行多道程序系统:多道程序的并发执行
某道程序的可以包含若干个能够并发执行的程序段
好处充分利用系统资源提高系统处理能力
程序并发执行的特征:间断性共享资源,相互合作相互制约
执行-暂停-执行
失去封闭性一个程序的执行受到其他程序的影响
不可再现性
进程与程序的区别与联系
进程是程序的一次执行
进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动
进程是程序在