操作系统复习提纲

操作系统复习提纲

第一章

1.处理器的组成：运算器，寄存器，控制器，高速缓存。

2.处理器的典型寄存器中保存的内容及作用，如PC,IR,PSW。

数据寄存器：存储程序员指派的内容

地址寄存器：存储指向数据或指令的地址，也可以是指向一个地址的指针。

程序计数器PC：存储处理器下一条将要执行的指令的地址

指令寄存器IR ：存储处理器下一条将要执行的指令的内容

程序状态字PSW：存储指令执行结果表现的各种状态

中断寄存器：保存与中断管理有关的信息和状态字

3.处理器的运行状态。

a.特权级别的处理器状态，运行特权指令

b.一般级别的处理器状态，运行大部分指令

4.处理器中的MMU是什么？在系统执行指令时起何作用？

MMU是内存管理单元，它是中央处理器（CPU）中用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路，同时也负责虚拟地址映射为物理地址，以及提供硬件机制的内存访问授权。

5.系统中多级存储器有哪些特征。

保持金字塔配置结构，逐级向下价格便宜、访问速度慢具有高速缓存的主存储器访问机制（图1-16 P23）

过程：

（1）当处理器需要读取主存中的一个字时，首先要查寻该字是否在cache中。

（2）若在其中，就从中读出，这样就完成了一次内存访问操作。

（3）若不在cache中，要先从主存中查找所需要读取字的位置，然后将该字所在位置的一块数据读到cache中，并将该字传递给处理器。

（4）这时cache中的信息就进行了一轮更新。

（5）若在读入信息的过程中发现cache已满，则需要做交换处理，即需要在cache中找出一批不再使用的信息块交换出cache，这个空间可用来放置新读入的数据。

6.时钟在系统中可起何作用？

（1）时钟在计算机系统中承担着非常重要的各部件协调任务。通过它的协调，可以使计算机的各功能部件在统一的时间顺序下工作。

（2）CPU保护：防止进程得到CPU后不放弃控制权。

（3）资源定时分配：分配给每一个进程一段时间（时间片），时间片到，发生时钟中断，资源控制权还给操作系统。

7.计算机软件分类：固化软件、系统软件、工具软件、应用软件。

固化软件：它们是与计算机硬件关联比较密切、主要完成各项硬件设备设置、实现系统引导的基本功能程序，被固化在系统的“只读存储器ROM”中，计算机加电后会被自动读取并执行。如PC机中的BIOS，嵌入式系统中使用的软件。

优缺点：对软件做固化处理可以使其具有硬件的特征，如运行快、不易出错、可靠性高。但固化软件的修改较麻烦。

系统软件：系统软件可管理计算机系统中的各种资源，生成计算机可识别的代码，与计算机硬件一起为用户提供运行环境或编程工具。如：操作系统，高级语言编译系统，各种分布式软件系统（分布式文件系统、分布式数据库)

工具软件：工具软件是可为用户提供各种具有公共用途的软件支持或中间件的一种软件。如：数据库系统，人机交互软件。

应用软件：应用软件是指在系统软件和工具软件之上建立的应用程序，它们是为某种特殊应用服务的软件系统。如办公软件、电子商务软件、通信软件、游戏软件等。

8.指令执行周期

（1）基本指令执行周期

（2）带中断查询的指令周期

9.中断源、中断字、中断优先级

（1）中断源---引起中断的事件

（2）中断字---是中断寄存器中保存的固定格式内容

（3）中断优先级---在处理多个中断时的先后规则

第二章

1.操作系统是什么?

（1）从资源管理的角度看：操作系统是资源管理器。

（2）从用户的角度看:操作系统是虚拟计算机。

（3）从进程的角度看：操作系统是由一些可同时独立运行的进程和一个对这些进程进行协调的核心组成的整体。

2.操作系统的分类：

名称特点优势

批处理操作系统1.用户采用脱机方式使用计算机

2.作业可成批提交，成批处理

3.可构成多道程序并行

分时操作系统1.系统处理的多路性

2.同时运行的多道程序能够保持各自的独立性

3.用户与系统有较好的交互性

实时操作系统1.可以提供多种时钟管理机制

2.有过载保护功能

3.具有高度可靠和安全的运行措施

高度可靠

实时系统与批处理和分时系统的区别

1.专用性方面：实时是专用，分时及批处理是通用的。

2.实时性方面：实时用于控制实时过程，对外部事件的迅速响应，有较强的

中断处理机构；分时这方面较差。

3.可靠性方面：实时要求高度可靠，不惜用高冗余；其它系统主要考虑资源

利用率．

4.以事件驱动和队列驱动：实时和分时具备接受外部消息，分析消息，调用

处理程序进行处理的能力。而批处理系统通常不具备。

UNIX是分时操作系统

3.操作系统的基本功能

（1）操作系统提供标准的用户接口

（2）为用户和用户程序提供多种服务

（3）协调计算机资源使用冲突

第三章

对程序的阅读，能读懂程序。

第四章

1.进程的定义

进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程。

2．进程与程序的区别

（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

（4）进程与程序有对应关系（既有区别又有联系）

3.进程的状态及其转换

五状态进程模型

1.运行状态：占用处理器资源，该状态进程的数目应小于等于处理器数目。

2.就绪状态：进程已获得了除处理器外的所有资源，等待分配处理器资源后

就可执行。

3.阻塞状态：进程因等待某种条件（如I/O操作或进程同步），在条件满足

之前无法继续执行。

4.创建状态：进程刚创建，还不能运行

5.结束状态：进程已结束运行，已回收除进程控制块（PCB）之外的其他资

源。

状态转换：

1.Null—新建：用户登录、OS创建某项服务、批处理作业。

2.新建—就绪：收容一个新进程，使其进入就绪状态。

3.就绪—运行：从就绪进程表中选择一个进程，使其运行；

4.运行—退出：由于进程完成或失败而中止进程运行；

5.运行—就绪：用完时间片或高优先进程就绪导致；

6.运行—阻塞：进程要求的事件未出现而进入阻塞；原因：申请系统服务或

资源、通信、I/O操作等；

7.阻塞—就绪：等待的事件出现；如操作完成、申请成功等。

4.进程挂起的概念与意义

概念：将那些低优先级、等待时间较长的进程从内存换出至外存中，空出有限的内存资源为急需运行的进程提供服务的过程叫做进程的挂起。