自己整理的操作系统知识点

1.操作系统定义：

操作系统是一组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，以及方便用户使用的程序的集合。

2.主要任务/作用：

为多道程序的运行提供良好的运行环境，以保证多道程序能有条不紊地、高效地运行，并能最大程度地提高操作系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。

3.提供用户的使用方式：

命令方式、系统调用方式、图形、窗口方式

4.五大功能：

档管理、存储管理、设备管理、处理器管理、作业管理

4、操作系统分类及各分类特点：

1#单用户操作系统：

一个用户独占计算机系统资源。系统所有软、硬件资源全为一个用户服务，单独地执行该用户提交的一个任务。

2#批处理操作系统：

用户与他的作业之间没有交互作用，不能直接控制其作业的运行；作业成批处理；多道程序执行自动化，充分利用系统资源。

3#实时操作系统：

能对外部事件做出迅速回应，具有较强的中断处理机构。可靠性高。

4#分时操作系统：

同时性：多个用户同时工作。

独立性：各用户独立操作，互不干扰。

交互性：系统能及时对用户的操作进行回应，显著提高调试和修改程序的效率，缩短了周转时间。

及时性：用户的请求能在较短时间内得到回应。

5#网络操作系统：略

处理器状态：

管态：可以执行全部指令，使用所有资源，并具有改变处理器状态的能力。

目态：只能执行非特权指令。

6.中断及分类

A、定义：

在执行期间，发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件→使得CPU暂时中断当前程序的执行，而转去执行相应的事件处理程序，等到事件处理结束后又返回到原来被中断的程序继续执行的过程。

B、分类：

软件中断(例如地址非法，除法出错，溢出中断)、硬件中断（不可屏蔽中断/可屏蔽中断）C、中断系统职能:

发现中断源，提出中断请求

保护现场

启动处理事件的程序

7.中断优先级

1)软件查询：2）硬件查询优缺点

8.中断事件处理程序

一般分为三类:

1.处理器中断事件的处理

2.自愿中断事件的处理

3.外部中断事件的处理

9.单道程序系统：每次只允许一道程序进入计算机执行的系统。

单道程序系统

1.每次只允许一道程序运行；

2.它将独占系统资源（处理器、主存、辅存、外设、软件）

3.系统按照程序的步骤顺序地执行。

4.在该程序执行完之前，其他程序只能等待。

10.顺序执行的特点：

程序执行的顺序性：前一步完才做下一步；

程序运行时对资源的独占性：没有其他程序与之争夺资源

程序结果的可再现性：程序执行的结果与执行速度、时间无关。

程序结果的封闭性：程序的运行只由初始条件和程序本身来确定。

11.多道程序并发执行的特点：

a. 程序执行时的资源共享性

b. 程序失去了封闭性和可再现性

c. 并发程序之间的相互制约性

12.进程考点：

A、定义：（程序+数据）

能和其他程序并行执行的程序段在某数据集合上的一次运行过程，是系统资源分配和调度的一个独立单位。

注意的问题：

程序段可以并行执行。（并发性）

基础是一个程序段，而不是整个程序。

程序段在数据上的一次运行（某数据集合上的运行）

动态的，是程序的一次执行过程。（动态性）

能独立运行的基本单位。（独立性）

进程的六种理解方法（任务、活动）

任何一个处于执行的程序。

可以和别的计算并发执行的计算。

程序及其数据在处理器上顺序执行时的活动。

抽象实体，当它执行一个任务时，将要分配和释放各种资源。

独立的可以调度的活动。

具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。

B、进程和程序的区别:

⏹1)进程是一段程序的一次运行活动：动态概念；有一定“生命期”。

⏹程序是一组指令的集合：静态概念

⏹2程序段运行在两个不同数据集合上，就是两个不同的进程；

⏹一个程序可以对应多个进程；

⏹一个进程至少要对应一个程序，或对应多个程序，多个进程也可对应相同的程

序。

⏹3)进程具有并行特征（独立性和异步性）

⏹4)进程是资源分配的基本单位

C、进程的组成：

程序、数据集合、进程式控制制块（PCB）(进程存在的唯一标识) PCB的组织方式（为了管理上的方便）

线性方式：所有的PCB组成一个数组；

链接方式：运行队列、就绪队列、阻塞队列；

索引方式：建立N张索引表。例如就绪索引表、阻塞索引表等。

D、3种基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态

E、进程原语：成对使用

1）创建原语、建立进程的两种方式

a)由操作系统建立；b)由其他进程创建一个新的进程；

2）撤销原语、实质：撤销进程存在标志（进程式控制制块PCB）

3）阻塞原语、

4）唤醒原语

13.进程调度（处理器调度）概念：当用户进程数多于处理器数目，系统按一定

算法把CPU动态分配给就绪队列中的某个进程，并使之运行

调度的层次（三级）

高级调度（宏调度或作业调度）：

按某种原则从外存的后备作业中，选一个或几个进入存储器，

为其运行做好有关准备工作；将作业变为一个或一组进程，分配必要的资源，进入就绪队列。中级调度：内外存之间的进程对换（解决存储器紧张问题

低级调度：决定就绪队列中哪个进程将获得处理器

调度的功能（由调度程序来实现）

保护执行进程的现场（程序状态寄存器、指令计数器、通用寄存器）

查询、登记和更新PCB的相应项，选择合适的进程执行（进入执行态）