操作系统复习资料(小伙伴们必过版).doc

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操作系统复习要点
概论

操作系统的发展过程：
（计算机操作系统的发展和计算机硬件的发展密不可分）
（1）手工阶段（预约机时）--无OS（联机）
（2）操作员（脱机）
（3）简单批处理阶段（程序之间转换的“自动化”）
软件：监控程序（monitor）操作系统的雏形——常驻内存
硬件：纸带（卡片）磁带
监控程序不是为了解决某个具体应用而产生的，它是为了解决计算机自身正常运行而设计的。
（4）多道程序阶段（中断技术、通道技术）多程序并发执行--脱机
多道程序阶段标志着操作系统真正的产生了！

2.什么是操作系统？
操作系统是有效管理计算机系统中的资源，合理的组织计算机的工作流程，方便用户操作的程序的集合。

3.操作系统的功能

（1）处理机管理：处理机的调度策略
（2）内存管理：内存分配、回收收、扩充、保护和共享
（3）设备管理：设备分配、设备回收、设备驱动
（4）文件管理：文件的按名存取、文件的加密与保护、文件共享等等。

4.操作系统的分类
分类追求的目标多道批处理系统资源的利用率分时系统联机（交互性）实时系统及时性通用系统同时具备多道、分时、实时两个或两个以上的功能个人机操作系统方便用户使用（好用）网络操作系统资源共享，通信能力多处理机系统充分提高处理能力分布式系统充分提高处理能力嵌入式系统高效（用最少的资源做想要做的事情）
分时系统：
分时系统是指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同进允许多个用户共享主机中的资源，每个用户都可通过终端以交互方式使用计算机。
分时系统的特征如下：
（1）多路性。即多个用户分时使用一台主机。
（2）独立性。每个用户各占一个终端，独立操作，互不干扰。
（3）及时性。用户的请求能在很短时间内获得响应。
（4）交互性。用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。

5.计算机操作系统的硬件支撑
（1）计时器（硬件时钟）
绝对时钟、间隔时钟（闹钟）
（2）系统堆栈（内存中的一个固定区域）
a.保存中断现场b.操作系统子程序调用，参数，返回值
（3）特权指令和非特权指令
非特权指令：算术运算、逻辑运算、位移指令、转移指令
特权指令：设置中断向量、开关中断、停机、设置硬件时钟、修改PSW
处理机状态
管态：系统态、核心态
目态：用户态
中断装置（中断：系统对于异步事件的响应）
中断处理过程
地址映射机制
内存保护机制：界地址寄存器、存储保护键方式
输入输出通道（I/O处理机）

进程管理

什么是进程？

进程概念的引入？

3.进程的特点（和程序的区别）？
（1）静态和动态
（2）程序和进程（1：N）
（3）永久和暂时
（4）并发性
（5）结构性（PCB）:操作系统通过PCB感知进程存在
（6）独立性:在系统中进程是竞争资源的独立（基本）单位
（7）异步性（随机性）

4.进程的三个基本状态
（1）运行：占有CPU，正在CPU上执行
（2）就绪：等待CPU以便执行
（3）阻塞（等待）：等待除CPU以外的其他资源（等待某个事件的发生）

5.PCB里面到底有什么？
进程描述信息进程名和进程ID
用户名和用户ID
父子关系（PID/PPID）进程控制信息进程当前的状态
进程优先级
各种计时信息（反馈）
进程间通信的信息进程资源信息占内存（哪里，多少）
占设备（哪些，设备号）
占文件（访问了哪些文件，文件指针）进程现场信息通用寄存器值
PSW
用户栈指针数据结构PCB指针：指向和自己具有同种状态的进程的PCB
6.PCB的组织管理形式
（1）基本的组织形式：数组
（2）为了能有效的管理系统中的PCB,常用的组织形式有：链式和索引式

7.进程控制
系统中通过一些特定功能的程序段来完成进程的创建、终止以及完成进程间各种状态的转换。

8.原语：原语是由若干个机器指令构成的完成某种特定功能的程序段，具有不可分割性，在执行过程中不允许被中断。（原语具有不可中断性（或原子性））

9.和进程控制相关的原语：创建原语、撤销原语、阻塞原语、唤醒原语、挂起原语、激活原语。（每个原语被调用的原因以及每个原语具体做什么事情）

10.线程（Thread）
（1）线程引入的目的：进一步提高系统并发粒度。
（2）线程和进程的区别：
a.调度：（进程拥有资源和调度，线程就是调度单位）
b.拥有资源（进程是拥有资源的基本单位，线程除一点必须资源外不拥有系统资源）
c.并发性（引入线程后，不仅进程之间可以并发执行，且同一进程内的多个线程也可）
d.系统开销（进程创建和撤销时，系统都得为其分配和回收资源，在进程切换时，设计整个进程当前的CPU环境的保存以及新调度到进程的CPU环境的设置，而线程切换只需保存和设置