西南交通大学操作系统期末复习总结

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操作系统期末总结

操作系统期末总结

操作系统期末总结操作系统(Operating System)是计算机系统中最基本的系统软件之一,为计算机提供了任务调度、资源管理、文件管理、通信、消息传递等功能,是计算机硬件和应用软件之间的桥梁。

经过一个学期的学习与研究,我对操作系统的原理与实现有了更深刻的理解。

在本次期末总结中,我将对所学的内容进行总结,并对操作系统的未来发展进行展望。

一、理论部分操作系统的理论部分主要包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理和虚拟化等内容。

这些理论知识是操作系统学习的基础,也是理解操作系统运行原理的重要部分。

1. 进程管理:进程是操作系统中最基本的执行单位,也是资源分配的基本单位。

它控制了程序的执行顺序和资源的利用情况。

进程管理包括进程的创建、调度、同步与通信等内容。

在学习中,我了解了进程的状态转换、进程调度算法以及进程间通信的方式等。

2. 内存管理:内存管理是指操作系统如何分配和回收内存资源。

在学习中,我了解了内存分区、内存分页、内存分段以及虚拟内存管理等内容。

这些知识对于操作系统的性能优化和内存资源的充分利用非常重要。

3. 文件系统:文件系统是操作系统中用来管理和存储文件的一种机制。

在学习中,我了解了文件的逻辑结构和物理结构、文件的操作方式以及文件系统的组织结构等内容。

文件系统的设计和实现是提高文件存储效率和数据可靠性的关键。

4. 设备管理:设备管理是操作系统对计算机硬件进行管理和控制的一部分。

在学习中,我了解了设备的分类和接口标准、设备的分配和调度以及设备驱动程序的开发等内容。

设备管理是保证硬件设备正常工作和提高系统性能的关键。

5. 虚拟化:虚拟化是一种将物理资源抽象为逻辑资源的技术,可以提高资源的利用率和系统的可扩展性。

在学习中,我了解了虚拟化的原理和实现方式,以及虚拟机监控器的功能和作用。

虚拟化技术在云计算和大数据领域有着广泛的应用。

二、实践部分操作系统的实践部分主要包括实验和项目设计。

通过实践,我将操作系统的理论知识应用到具体的实际问题中,并加深对操作系统原理的理解。

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点操作系统是管理计算机硬件与软件资源的系统软件,同时也是计算机系统的内核与基石。

以下是操作系统期末复习的一些重要知识点。

一、操作系统的概念和功能操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境,在计算机与用户之间起到接口的作用。

其主要功能包括:1、进程管理:负责进程的创建、调度、终止等操作,确保进程能够合理地共享 CPU 资源。

2、内存管理:管理计算机内存的分配、回收和保护,提高内存的利用率。

3、文件管理:实现对文件的存储、检索、更新和共享等操作。

4、设备管理:对输入输出设备进行有效的分配、控制和调度。

5、提供用户接口:包括命令接口和程序接口,方便用户与计算机进行交互。

二、进程管理进程是程序的一次执行过程,是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。

进程的状态包括:就绪、运行、阻塞。

进程状态的转换是由操作系统根据资源的可用性和进程的需求进行控制的。

进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)、优先级调度等。

每种算法都有其特点和适用场景。

例如,先来先服务算法按照进程到达的先后顺序进行调度,简单公平,但可能导致短作业等待时间过长;短作业优先算法优先调度执行时间短的作业,能有效减少平均等待时间,但可能对长作业不利。

进程同步与互斥是多进程环境下的重要问题。

互斥是指多个进程不能同时访问同一临界资源,同步则是指多个进程在执行顺序上存在依赖关系。

实现进程同步与互斥的方法有信号量机制、管程等。

三、内存管理内存管理的主要任务是为程序分配内存空间,并保证内存的高效利用和保护。

内存分配方式有连续分配和离散分配。

连续分配包括单一连续分配和分区分配,离散分配则有分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。

分页存储管理将内存空间划分为固定大小的页面,分段存储管理则按照程序的逻辑结构将其划分为不同的段,段页式存储管理结合了分页和分段的优点。

操作系统期末复习资料

操作系统期末复习资料

操作系统期末复习资料一、操作系统概述操作系统是计算机系统中最为核心的软件,主要负责管理计算机硬件资源,并为用户和应用程序提供接口和服务。

操作系统的基本原理和理论涵盖了计算机科学的许多方面,如进程管理、存储管理、文件系统、安全性等。

操作系统可以分为多种类型,包括单用户操作系统、多用户操作系统、分时操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统等。

二、进程管理进程是指在计算机上运行的程序,每个进程都是独立运行的,有自己的地址空间和执行上下文。

操作系统负责管理和调度进程,并为它们提供必要的资源和环境。

进程管理中的一些重要概念包括进程状态、进程调度、进程同步、进程间通信等。

常见的进程调度算法包括先来先服务、短作业优先、时间片轮转、优先级调度等。

三、存储管理存储管理是操作系统中的一个重要模块,主要负责管理计算机的内存资源,并为进程提供地址空间。

存储管理可以分为两个主要部分,即内存分配和内存保护。

内存分配的目标是使每个进程都能获得足够的连续内存空间,而内存保护的目标是保证每个进程只能访问自己的内存空间,不会对其他进程造成干扰。

常见的内存分配算法包括固定分区分配、动态分区分配、伙伴系统分配等。

四、文件系统文件系统是操作系统中的重要模块之一,它负责管理计算机中存储的文件和目录,并且提供文件的读写和保护等功能。

文件系统的实现可以采用不同的算法和数据结构,如位图、索引节点等。

常见的文件系统包括FAT、NTFS、EXT等。

五、安全性操作系统的安全性是指它对计算机系统和数据的保护能力,主要包括防止病毒、防止黑客攻击、保护用户数据等。

一些常见的安全措施包括用户身份验证、访问控制、加密和安全审计等。

此外,操作系统还应该有良好的审计和日志功能,以便对安全事件进行记录和分析。

操作系统的学习需要关注理论和实践的结合。

我们可以对操作系统的原理和设计进行深入理解,同时还需要熟练掌握常用的操作系统工具和命令,如进程管理命令、文件处理命令等。

在期末复习时,可以结合练习题和经典案例,加强对知识点的理解和应用。

大学操作系统期末复习题总结

大学操作系统期末复习题总结

第一章操作系统引论OS的作用P2推动操作系统发展的主要动力P4操作系统的四大基本特征P14处理机管理功能能、存储器管理功能、设备管理功能和文件管理功能分别包括那些方面。

P1814.处理机管理有哪些主要功能?它们的主要仸务是什么?答:处理机管理的主要功能是:进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度;进程管理:为作业创建进程,撤销已结束进程,控制进程在运行过程中的状态转换。

进程同步:为多个进程(含线程)的运行进行协调。

通信:用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。

处理机调度:(1)作业调度。

从后备队里按照一定的算法,选出若干个作业,为他们分配运行所需的资源(首选是分配内存)。

(2)进程调度:从进程的就绪队列中,按照一定算法选出一个进程,把处理机分配给它,并设臵运行现场,使进程投入执行。

15.内存管理有哪些主要功能?他们的主要仸务是什么?答:内存管理的主要功能有:内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。

内存分配:为每道程序分配内存。

内存保护:确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行,彼此互不干扰。

地址映射:将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。

内存扩充:用于实现请求调用功能,置换功能等。

16.设备管理有哪些主要功能?其主要仸务是什么?答:主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。

主要任务: 完成用户提出的I/O 请求,为用户分配I/O 设备;提高CPU 和I/O 设备的利用率;提高I/O速度;以及方便用户使用I/O设备.17.文件管理有哪些主要功能?其主要仸务是什么?答:文件管理主要功能:文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护。

文件管理的主要任务:管理用户文件和系统文件,方便用户使用,保证文件安全性。

现代操作系统的三种用户接口P23答:联机用户接口;脱机用户接口;图形用户接口第二章进程管理1、程序并发执行时的特征。

P37答:间断性,失去封闭性,不可再现性2、进程的状态转换及状态转换发生的原因。

计算机操作系统期末复习总结

计算机操作系统期末复习总结

第一章操作系统引论1.操作系统定义:操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件功能的首次扩充。

2.操作系统的基本类型:批处理系统,分时系统,实时系统3.脱机技术:主机与IO设备脱离的技术4.多道程序技术:在内存中同时有多个程序并存的技术5.操作系统的基本特性:并发性,共享性,异步性,虚拟技术6.操作系统的五大功能:处理机管理功能,存储器管理功能,设备管理功能,文件管理功能,用户交流界面(人机接口)第二章进程管理1.进程的概念:进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

2.状态转换图3.进程控制块PCB,在进程的整个生命周期中,系统总是通过PCB对进程进行控制,因此PCB是进程存在的唯一标志。

4.原语是由若干条指令组成的,用于完成一定功能的一个过程。

它与一般过程的区别在于:它们是“原子操作”。

所谓原子操作,是指一个操作中的所有动作要么全做,要么全不做。

5.进程同步的主要任务是对多个相关进程在执行持续上进行协调,已使并发执行的诸进程之间能有效的共享资源和互相合作,从而使程序执行具有可再现性。

6.临界资源、临界区、信号的概念、同步、互斥问题的解决方法临界资源:Critical Resouce 诸进程间应采取互斥方式,实现对这种资源的共享,如打印机,磁带机等。

临界区:人们把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区(critical section)信号:同步合作直接互斥竞争间接7.进程通信的三种类型:共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统8.线程的概念和两种类型:线程:被称为轻型进程或进程元,通常一个进程拥有若干个线程。

两种类型:用户级线程和内核支持线程第三章处理机调度与死锁1.调度三个层次:高级调度,中级调度,低级调度2.调度算法:FCFS先来先服务SPF段作业优先调度RR时间片轮转法3.死锁的概念,在多个进程在运行过程中因为争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵局状态时,若无外力作用,他们都将无法再向前推进。

操作系统期末复习总结

操作系统期末复习总结

第一章、操作系统概述1、操作系统的定义P5操作系统是一组能控制和管理计算机系统中各种硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程、有效地控制多道程序运行、方便用户使用计算机的程序和数据的集合。

2、操作系统的功能P5~6处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、用户接口3、操作系统的特征P7并发性、共享性、虚拟性、不确定性4、用户接口P7用户接口分为操作接口和程序接口。

操作接口包括命令接口和图形用户接口。

5、多道程序设计技术:在内存中放多道程序,使它们在管理程序的控制下相互穿插地运行。

6、多道运行的特点P13(1)多道:内存中同时存放几个作业;(2)宏观上并行运行:同时有多道程序在内存运行,某一时间段上,各道程序按不同速度向前推进。

(3)微观上串行运行:任一时刻最多只有一道作业占用CPU,多道程序交替使用CPU。

7、多道批处理系统的优缺点优点:资源利用率高:CPU和内存利用率较高;作业吞吐量大:单位时间内完成的工作总量大;缺点:用户交互性差:整个作业完成后或中间出错时,才与用户交互,不利于调试和修改;作业平均周转时间长:短作业的周转时间显著增长;8、操作系统的形成P13推动多道批处理系统形成和发展的动力是提高资源利用率和系统吞吐量。

推动分时系统形成和发展的主要动力是用户的需要:交互、共享主机、方便上机。

9、操作系统分类P15~191、最基本的操作系统类型有三种,即多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作体统。

2、操作系统分类1)多道批处理系统2)分时系统3)实时系统P16·用于工业过程控制、军事实时控制、金融等领域,包括实时控制、实时信息处理。

实时控制系统:如工业控制。

实时信息处理系统:如联网订票系统。

·实时系统的特征:高响应性、高可靠性、高安全性。

4)个人计算机操作系统P17·针对单用户使用的个人计算机进行优化的操作系统。

·个人计算机操作系统的特征应用领域:事务处理、个人娱乐,系统要求:使用方便、支持多种硬件和外部设备(多媒体设备、网络、远程通信)、效率不必很高。

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点要说这操作系统啊,可真是让我又爱又恨。

期末临近,复习操作系统这门课,那感觉就像是在知识的海洋里拼命扑腾,还不知道能不能游到岸。

先来说说进程管理吧。

进程就像是一个个在电脑里忙碌的小工人,它们有自己的任务和状态。

进程的状态转换,那可真是复杂得让人头疼。

比如就绪状态、运行状态和阻塞状态,它们之间的切换就像是一场精心编排的舞蹈。

想象一下,一个进程准备好要工作了,就处于就绪状态,等着被操作系统这个大导演选中上台表演,这就是进入运行状态。

可要是遇到点麻烦,比如要等待某个资源,它就得乖乖停下来,进入阻塞状态。

这就好比一个演员突然忘词了,只能在后台等着重新准备好再上台。

再讲讲内存管理。

内存就像是一个大仓库,我们得合理地安排货物的存放位置,不然就会乱成一团糟。

页面置换算法,这可真是个让人纠结的问题。

就像你整理衣柜,空间有限,得把不常穿的衣服拿出去,给新衣服腾地方。

什么先进先出算法、最近最少使用算法,每次做这些题的时候,我都感觉自己像是个精打细算的管家,得权衡各种利弊,做出最优的选择。

还有文件管理,文件系统就像是一个巨大的图书馆,各种各样的文件就是里面的书籍。

文件的目录结构、文件的存储方式,这都得搞清楚。

想象一下,你要在一个超级大的图书馆里快速找到你想要的那本书,没有清晰的目录和合理的存储方式,那简直就是大海捞针。

说到死锁,这可是个让人头疼的大麻烦。

就好像一群人挤在一个狭窄的门口,谁也不让谁,结果大家都被困住了。

预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁,每一个环节都不能马虎。

操作系统里的设备管理也不简单。

各种输入输出设备,就像是一群性格各异的小伙伴,得好好协调它们的工作。

比如说打印机,大家都争着要用,就得有个先来后到的规矩,不然肯定会乱套。

我还记得有一次做操作系统的练习题,那道关于进程同步的问题,我盯着题目看了半天,脑袋里一片浆糊。

我一会儿抓抓头发,一会儿在草稿纸上乱画一通,感觉自己就像在黑暗中摸索,怎么也找不到出路。

计算机操作系统第四版期末复习知识点汇总附习题

计算机操作系统第四版期末复习知识点汇总附习题

①为什么发明计算机系统:方便、有效、可扩充、开放计算机系统作用:做接口、管理资源、资源的抽象发展计算机系统的动力:提高利用率、更加方便、应用.体系.硬件更新都要跟上②计算机系统发展史一、无操作系统(一)人工操作:单用户、CPU.内存长期空闲(二)脱机输入输出(OFF-LINE I/0):装好卡片再上机。

节约CPU空闲时间、提高I/O速度二、单道批操作系统描述:有个监督程序将磁带上的作业调入计算机缺点:I/O太慢,CPU太快三、多道批操作系统描述:A在I/0,B趁机CPU优点:肯定提高资源利用率、系统吞吐量变大缺点:每个程序都要很久才处理完(作业要排队)、无交互能力未解难题:内存、处理机争用、I/O设备、文件的组织和管理、作业管理、用户和系统的接口四、分时系统描述:解决人机交互问题优点:终于有人机交互、多用户共享主机实际问题:由于多用户,所以要有“多路卡”、作业直接入内存、有个“时间片”调度作业特征:多路、独立、及时(用户可接受)、交互五、实时系统描述:工业(武器)控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统类型1:周期性实时:真的很周期;非周期性实时:有开始截止时间和完成截止时间类型2:硬实时:工业、武器系统;软实时:信息查询系统和多媒体系统与分时系统比较:多路、独立、及时(毫秒级)、交互、可靠六、微机时代(一)单用户单任务:8位机的CP/M、16位机的MS-DOS(二)单用户多任务:目前的32位系统,如Windows(三)多用户多任务:UNIX、Solaris、Linux③操作系统共同特性:一、并发(一)并发和并行宏观上一样,并发:单处理机系统,微观上交替运行并行:多处理机系统,微观上同时运行(二)引入进程进程:在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,由机器指令、数据和堆栈等组成,能独立运行的活动实体特点:用进程就可以并发执行了二共享、(一)互斥共享方式例子:临界资源,打印机、磁带机描述:你要先申请才能获得资源(二)同时访问方式描述:微观上还是并发例子:多用户磁盘设备条件:系统允许进程并发、系统能有效管理资源三、虚拟(一)时分复用技术(利用空闲时间服务其他用户)虚拟处理机技术:分身之术虚拟设备:又是分身之术,骗用户以为有专人服务时分复用:速度:V1/N(二)空分复用技术描述:将程序、电话线分成若干部分,然后各部分分时进入内存运行空分复用:空间:V1/N四、异步描述:因为要并发,所以需要一个机制调度进程④操作系统主要功能一、处理机管理功能(一)进程控制描述:要并发,就要进程、要进程,就要管理(二)进程同步进程互斥方式:临界资源要互斥进程同步方式:合作完成共同任务,同步机构要协调先后次序(信号量控制)(三)进程通信描述:对合作进程而言,需要交换信息。

2024年操作系统期末复习重点知识点总结

2024年操作系统期末复习重点知识点总结

填 空绪论:批处理系统、分时系统、实时系统的概念与特点,原语与原子操作。

1.批处理操作(1)单道批处理系统概念单道批处理系统是指系统通过作业控制语言将作业组织成批,使其能自动连续运行,不过,在内存中任何时候只有一道作业的系统。

单道批处理系统特性次序性单道性 自动性(2)多道批处理系统概念系统对作业的处理是成批进行的,并且在主存中能同时保存多道作业的系统。

多道批处理系统的重要目标是提升系统吞吐率和各种资源的利用率。

多道批处理系统特性无序性 多道性 调度性2.分时系统(1)概念分时操作系统是指在一台主机上连接了多个联机终端,并允许多个用户通过终端以交互的方式使用主计算机,共享主机资源的系统。

(2)分时系统的重要目标是实现人与系统的交互性。

分时系统设计的目标是确保用户响应时间的及时性。

(3)分时系统的特性 多路性 独立性 及时性:满足用户对响应时间的要求 交互性3.实时操作系统(1)概念实时操作系统是指系统能够及时响应外部(随机)事件的祈求,并能在要求的时间内完成对该事件的处理,控制系统中所有的实时任务协调一致地工作。

(2)实时操作系统的特性 多路性 独立性 及时性:满足实时任务截止时间的要求交互性可靠性4.原语:操作系统内核或微核提供核外调用的过程或函数称为原语,是由若干条指令组成,用于完成特定功效的一段程序。

原语在执行过程不允许被中断。

5.原子操作:执行中不能被其他进程(线程)打断的操作就叫原子操作。

当该次操作不能完成的时候,必须回到操作之前的状态,原子操作不可拆分。

进程管理:什么是进程?进程与程序的区分与联系?进程的特性有哪些?进程之间的关系有哪些?什么是信号量?信号量的物理含义?1.进程定义可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程,是系统进行资源分派和调度的基本单位。

2.进程特性(1)动态性(2)并发性(3)独立性(4)异步性 (5)结构特性:3.进程与程序的关系(1)程序是一组指令的集合,是静态的概念;进程是程序的执行,是动态的概念。

操作系统期末复习重点

操作系统期末复习重点

操作系统期末复习重点操作系统是计算机科学与技术专业的重要课程,也是计算机组成原理和计算机网络课程的基础。

操作系统作为计算机硬件和应用程序之间的桥梁,为用户提供了一个友好的界面和系统资源的管理。

下面是操作系统期末复习的重点:1.操作系统的基本概念和功能-操作系统的定义和作用-操作系统的基本功能:进程管理、文件系统管理、内存管理、设备管理、用户接口等-操作系统的分类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统等2.进程管理-进程的概念和特征:资源占有、独立性、动态性-进程的状态和状态转换:就绪态、运行态、阻塞态、创建态、销毁态-进程调度算法:先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转等-进程同步与互斥:临界区、互斥量、信号量、管程3.内存管理-内存的分段和分页:内存分段机制、内存分页机制、段页式存储管理- 页面置换算法:最佳置换算法(OPT)、先进先出算法(FIFO)、最近最久未使用算法(LRU)、时钟置换算法(Clock)等-分区分配与回收:固定分区分配、动态分区分配、伙伴系统等-虚拟内存和页面置换:虚拟内存的概念、页面置换的必要性、页面置换算法的选择4.文件系统管理-文件系统的组织和管理:文件的逻辑结构、物理结构、目录结构、文件操作等-文件的存储空间管理:文件的分配方式、文件的空间管理、文件的共享和保护等-文件系统的实现:文件目录的结构、文件的存储方式、文件访问的优化等5.设备管理-设备的分类和特点:I/O设备的分类、输入设备和输出设备的特点-设备的分配和控制:设备分配的策略、设备控制的方式、设备独立性等-磁盘存储管理:磁盘的物理结构、磁盘调度算法、磁盘缓存管理等-文件的输入输出:用户I/O和内核I/O、缓冲区和缓冲管理、I/O性能评价等6.用户接口和命令解析-用户接口的分类和特点:命令行界面、图形用户界面、自然语言界面等-命令解析和处理:命令解析的过程、命令解析的方法、命令执行器等- Shell编程:Shell脚本语言、Shell变量、循环和分支、I/O重定向等以上是操作系统期末复习的重点内容,希望对你的复习有所帮助。

操作系统期末考试总结

操作系统期末考试总结

操作系统期末考试总结第一篇:操作系统期末考试总结第一章操作系统概论第一章主要内容各节基本概念,操作系统的发展过程,操作系统的基本特征。

操作系统的目标1.有效性2、方便性3、可扩充性4.开放性分时系统实现中的关键问题(1)及时接收(2)及时处理主要特征1.多路性2.独占性3.及时性4.交互性实时操作系统按其用途的不同可分为两种类型:实时控制系统和实时信息处理系统 3.实时系统与分时系统特征的比较(1)多路性。

实时信息处理系统也按分时原则为多个终端用户服务。

实时控制系统的多路性则主要表现在系统周期性地对多路现场信息进行采集,以及对多个对象或多个执行机构进行控制。

而分时系统中的多路性则与用户情况有关,时多时少。

(2)独立性。

实时信息处理系统中的每个终端用户在向实时系统提出服务请求时,是彼此独立地操作,互不干扰;而实时控制系统中,对信息的采集和对对象的控制也都是彼此互不干扰。

(3)及时性。

实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以人所能接受的等待时间来确定的;而实时控制系统的及时性,则是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100微秒。

(4)交互性。

实时信息处理系统虽然也具有交互性,但这里人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。

它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理和资源共享等服务。

(5)可靠性。

分时系统虽然也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度的可靠性。

因为任何差错都可能带来巨大的经济损失,甚至是无法预料的灾难性后果,所以在实时系统中,往往都采取了多级容错措施来保障系统的安全性及数据的安全性。

操作系统的特征(1)共享性从资源使用的角度来讲,所谓共享性是指操作系统程序与多个用户程序共同使用系统中的各种资源。

⌝互斥共享方式⌝同时访问方式(2)虚拟性指把一个物理上的实体,变为若干个逻辑上的对应物。

前者是实际存在的;而后者是虚的,只是用户的一种感觉。

操作系统期末复习

操作系统期末复习

操作系统期末复习操作系统这门课程对于计算机相关专业的同学来说,是一门非常重要的基础课。

每当期末临近,复习操作系统就成为了一项关键任务。

首先,我们来回顾一下操作系统的基本概念。

操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序,它负责控制和协调计算机的各种活动,为用户和应用程序提供一个方便、高效和安全的工作环境。

进程管理是操作系统中的一个核心部分。

进程是程序的一次执行过程,它包括了程序代码、数据和进程控制块等信息。

进程的状态有就绪、运行和阻塞三种,它们之间的转换是由操作系统进行调度的。

进程同步和互斥是为了保证多个进程能够正确、协调地执行。

比如生产者消费者问题,就是一个典型的进程同步问题。

通过信号量、管程等机制,可以实现进程之间的同步和互斥。

内存管理也是复习的重点之一。

内存分配方式有连续分配和离散分配两种。

连续分配包括单一连续分配、固定分区分配和动态分区分配。

离散分配则有分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。

虚拟内存技术的出现,使得计算机能够运行比实际物理内存更大的程序。

通过页面置换算法,如最佳置换算法、先进先出置换算法和最近最久未使用置换算法等,来决定将哪些页面换出内存,以提高内存的利用率。

文件管理同样不容忽视。

文件是具有标识符的一组相关信息的集合。

文件系统负责对文件进行组织、存储和访问。

文件的逻辑结构有顺序文件、索引文件和索引顺序文件等。

文件的物理结构则包括连续文件、链接文件和索引文件。

文件的存储空间管理方法有空闲表法、空闲链表法和位示图法等。

设备管理也是操作系统的重要组成部分。

设备可以分为字符设备和块设备。

设备管理的主要任务是分配设备、控制 I/O 操作和处理设备中断。

常见的 I/O 控制方式有程序直接控制方式、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。

在复习操作系统时,不能仅仅死记硬背概念和算法,更要注重理解和应用。

可以通过做一些练习题和实际的编程作业来加深对知识点的理解。

例如,自己动手实现一个简单的进程调度算法,或者模拟一个文件系统的操作。

操作系统-复习总结

操作系统-复习总结

操作系统-复习总结操作系统是计算机系统中的重要组成部分,它管理计算机的硬件和软件资源,提供良好的用户界面和运行环境。

在操作系统学习的过程中,我们深入了解了操作系统的功能、原理和设计,并通过实践掌握了操作系统的常用命令和操作技巧。

本文将对学习过程中的重点内容进行总结,以便复习和巩固所学知识。

I. 操作系统概述操作系统是计算机系统中的核心程序,它负责管理计算机的硬件资源和用户程序的运行。

操作系统具有以下几个基本功能:1. 进程管理:操作系统负责创建、调度和终止进程,并提供进程间通信的机制,实现合理的资源分配和并发执行。

2. 内存管理:操作系统管理计算机的内存资源,包括内存分配、回收和地址映射等操作,以实现程序的有效运行。

3. 文件系统:操作系统提供文件的组织和管理方式,包括文件的创建、读写、修改和删除等操作,方便用户对文件的访问和使用。

4. 输入输出管理:操作系统管理计算机与外部设备的交互,负责设备的初始化、驱动程序的加载和数据的传输等操作,保证输入输出的正常进行。

II. 进程管理进程是程序的一次执行过程,是操作系统资源分配的基本单位。

操作系统通过进程管理实现了合理的进程调度和并发执行。

具体来说,进程管理包括以下几个方面:1. 进程创建:操作系统根据用户请求或程序需要,创建新的进程,并为其分配资源。

2. 进程调度:操作系统根据一定的调度算法,选择优先级最高的进程执行,以实现合理的资源利用和任务完成。

3. 进程同步:操作系统提供了进程间的同步机制,避免进程之间的竞争条件和死锁情况。

4. 进程通信:操作系统提供了进程间通信的方式,包括共享内存、消息传递和管道等,方便进程之间的数据交换和协同工作。

III. 内存管理内存管理是操作系统中的重要内容,它涉及到内存的分配、回收和地址映射等操作,以实现程序的正常运行和保护系统的安全性。

主要包括以下几个方面:1. 内存分配:操作系统根据程序的需要,将内存划分为多个区域,如代码区、数据区和堆栈区,以便统一管理和分配。

操作系统期末复习资料汇总

操作系统期末复习资料汇总

操作系统期末复习资料汇总操作系统期末复习资料一操作系统引论一操作系导1.操作系统目标:有效性、方便性、可扩充性、开放性2.操作系统作用:为用户和计算机之间提供接口、管理计算机系统资源、实现对计算机资源的抽象3.操作系统发展:人工操作方式、脱机输入输出方式、单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统、实时系统。

单道批处理系统:自动性:顺序性:单道性:多道批处理系统:资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长,无交互能力。

4.操作系统五大功能:处理机管理、内存管理、I/O 设备管理、文件管理、作业管理5.分时系统:为了弥补多道批处理系统交互性问题,引入分时系统,可以将一台计算机提供给多个用户同时使用,提高计算机利用率。

分时系统的特点:多路性:独立性:交互性:及时性:6.实时系统:系统能及时响应外部事件的请求,在规定时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致的运行。

多路性:独立性:实时信息处理系统中,每个终端用户提出请求时,互不干扰。

实时控制系统中,对信息采集和控制也是彼此互不干扰。

及时性:实时控制系统的及时性要求比实时信息处理系统,分时系统更加严格。

交互性:实时信息处理系统的交互性仅限于访问系统中的专用服务程序。

可靠性:实时系统的可靠性更高7.操作系统发展:单用户单任务、单用户多任务、多用户多任务8.操作系统的基本特征:1.并发性:并发性指的是多个事件在同一时间间隔内发生。

并行性是多个事件在同一时刻发生。

进程:指系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,由机器指令,数据和堆栈组成。

线程:一个进程包含若干线程,可利用进程的资源。

进程是分配资源的基本单位,线程是独立运行和独立调度的基本单位。

2.共享性:即资源共享,有互斥共享方式、同时访问方式。

3.虚拟技术:分为时分复用技术、空分复用技术。

如果虚拟的实现是通过时分复用方式,即对物理设备进行分时使用,设N 是谋设备所对应的逻辑设备数,则每台虚拟设备的平均速度必然小于等于1/N。

操作系统期末复习考点总结

操作系统期末复习考点总结

第一章(1)操作系统(Operating System):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)操作系统最基本的特征:共享性、并发性(3)操作系统的特性:○1并发性:两个或多个事件在同一事件间隔发生;○2共享性:系统中的资源可供内存中多个并发进程共同使用,也称为资源共享或资源复用;○3虚拟技术:把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物;○4异步性:进程是以人们不可预知的速度,停停走走地向前推进的。

(4)OS的主要任务:为多道程序的运行提供良好的环境,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系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。

(5)OS的功能:(1)处理机管理:对处理机进行分配,并对其运行进行有效的控制和管理;(6)存储器管理:内存分配、内存保护、地址映射(变换)、内存扩充;(3)设备管理:(4)文件管理:文件的存储空间管理、目录管理、文件的读/写管理和保护;(5)操作系统和用户之间的接口:命令接口、程序接口(系统调用组成)、图形接口(6)面向网络的服务功能(7)○1多道批处理系统(吞吐量、周转时间):多道性、宏观上并发、微观上串行、无序性、调度性;○2分时系统(响应时间):多路性、交互性、独占性、及时性;○3实时系统(实时性和可靠性):(8)多道程序设计技术是操作系统形成的标志(9)分时系统:响应时间= 用户数*时间片,时间片=切换时间+处理时间(10)实时系统:系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。

(11)并发:两个或多个事件在同一时间间隔发生;并行:两个或多个事件在同一时刻发生。

(12)虚拟:通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。

(13)微内核OS结构:能实现OS核心功能的小型内核,并非一个完整的OS,与OS的服务进程(如文件服务器、作业服务器等)共同构成OS。

操作系统期末复习总结

操作系统期末复习总结

第一章操作系统引论1.操作系统的作用:1 OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;2)OS作为计算机系统资源的管理者;3)OS实现了对计算机资源的抽象2.多道批处理的概念及特征:1)概念:允许多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器并启动进行计算。

2)特征:多道性;无序性;调度性3.分时系统的概念及特征:1)概念:在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过主机的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。

2)特征:多路性;独立性;及时性;交互性4.实时系统的概念及特征:1)概念:是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。

2)特征:多路性;独立性;及时性;交互性;可靠性5.操作系统的概念及特征:1)概念: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集合2)特征:并发性;共享性;虚拟技术;异步性;第二章进程管理1.进程的概念及特征1)概念:是进程尸实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位2)特征:结构特征;动态性;并发性;独立性;异步性;2.进程的三种基本状态和挂起状态及互相转化1)就绪状态;执行状态;阻塞状态2)终端用户的请求;父进程请求;负荷调节的需要;操作系统的需要3)活动就绪—静止就绪;活动阻塞—静止阻塞;静止就绪—活动就绪;静止阻塞—活动阻塞3.进程控制块的作用及内容:作用:是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其他进程并发执行的进程内容:1)进程标识符2)处理机状态3)进程调度信息4)进程控制信息临界资源、临界区、同步机制遵循准则临界资源:一段时间内只允许一个进程访问的资源临界区:每个进程中访问临界资源的代码段.各进程互斥地进入临界区,可实现互斥访问临界资源同步应遵循的规则:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待4.高级进程通信的三种类型:共享存储器系统;消息传递系统;管道通信第三章处理机调度与死锁1高级中级低级调度的功能和作用高级调度:又称为作业调度或长程调度,其主要功能是根据某种算法,把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存,也就是说,它的调度对象是作业。

操作系统知识点总结及总复习题库[1].doc

操作系统知识点总结及总复习题库[1].doc

第一章操作系统引论知识点:1.操作系统的定义:1、操作系统是计算机系统中的一个系统软件,是一些程序模块的集合。

2、它们能以尽量高效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源,合理的组织计算机的工作流程,控制程序的执行并向用户提供各种服务功能,使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机,使整个计算机系统能高效地运行。

2.操作系统的目标:方便性、有效性、合理性(可扩充性)、开放性。

3.操作系统的特征:并发、共享、虚拟、异步。

4.并行与并发:并行是指两个或多个事件在同一时刻发生,并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

5.操作系统分类:(基本:批处理、分时、实时)、嵌入式、个人计算机、网络、分布式。

6.操作系统功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口。

练习题:1.试说明推动多道批处理系统、分时系统、实时操作系统形成和发展的主要动力各是什么?参答:提高系统资源的利用率和系统吞吐量是推动多道批处理系统形成和发展的主要动力。

推动分时系统形成和发展的主要动力是用户在人机交互、共享主机及方便上机等三方面的需要。

实时操作系统的引入主要在于计算机在实时控制系统领域和实时信息处理系统领域的应用及系统对外部事件请求处理的实时性要求。

2.分时系统和实时系统有什么区别?参答:实时系统与分时系统的主要区别是:•系统的设计目标不同.分时系统的设计目标是提供一种可供多个用户使用的”通用系统”;实时系统是具有基本种特殊用途的”专用系统”.•响应时间的长短不同.分时系统对响应时间的要求比较宽松,通常为秒量级;实时系统对响应时间的要求比较苛刻,通常为毫秒量级甚至微秒量级.•交互性的强弱不同.分时系统的交互性强,而实时系统的交互性弱.3.操作系统的作用可表现在哪几个方面?参答:操作系统的作用主要体现为以下三个方面:(一)作为用户与计算机硬件系统之间的接口,方便用户快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序;(二)作为计算机系统资源的管理者,针对处理器、存储器、外围设备及信息(数据和软件)进行有效的统一管理和控制,提高系统资源利用率和系统吞吐量;(三)作为扩充机器,通过提供处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理、图形化用户接口等功能,为用户提供了一台比裸机功能更为强大且使用更为方便的虚拟机。

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点操作系统是计算机系统中最核心的组成部分之一,对于计算机专业的学生来说,掌握操作系统的相关知识至关重要。

在期末考试来临之际,以下是对操作系统重点知识点的总结和梳理。

一、操作系统的概念和功能操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。

它的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和提供用户接口。

进程管理是操作系统的核心功能之一。

进程是程序的一次执行过程,操作系统需要负责进程的创建、调度、同步和通信等。

通过合理的进程调度算法,如先来先服务、短作业优先等,提高系统的资源利用率和响应时间。

内存管理负责为进程分配和回收内存空间,以确保各个进程能够安全、高效地运行。

常见的内存管理方式有分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。

文件管理则是对计算机中的文件进行组织、存储、检索和保护。

文件系统需要提供文件的创建、删除、读写等操作,并保证文件的安全性和可靠性。

设备管理负责管理计算机的各种外部设备,如键盘、鼠标、打印机等。

它要完成设备的分配、驱动和中断处理等工作,使设备能够正常运行。

用户接口为用户提供了与操作系统交互的方式,包括命令行接口和图形用户接口。

二、进程管理进程是操作系统中最重要的概念之一。

进程具有动态性、并发性、独立性和异步性等特征。

进程的状态包括就绪态、运行态和阻塞态。

进程在执行过程中会根据条件在这些状态之间转换。

进程的同步和互斥是进程管理中的重要问题。

同步是指多个进程之间按照一定的顺序执行,互斥则是指多个进程在访问共享资源时需要互斥地进行。

信号量是实现进程同步和互斥的常用工具。

通过对信号量的操作,可以控制进程的执行顺序。

管程也是一种实现进程同步和互斥的机制,它将共享资源和对共享资源的操作封装在一起,保证了进程之间的正确同步。

进程通信包括共享存储、消息传递和管道通信等方式。

三、内存管理内存管理的目的是提高内存的利用率和系统的性能。

分页存储管理将内存空间划分为固定大小的页框,将进程的逻辑地址空间划分为同样大小的页面。

操作系统期末复习总结

操作系统期末复习总结

操作系统知识点总结1、操作系统的主要功能:处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能、操作系统与用户之 间的接口管理。

2、进程的组成(进程印象):程序段、相关的数据段、PCB (进程控制块)3、并发的概念:两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

4、分时系统和实时系统:分时系统:多个用户通过终端同时共享一台主机,这些终端连接在主机上,用户可以同时与主机进行交互操作而互不干扰。

(关键问题:如何使用户可以同时与自己的作业进行交互)(主要特点:同时性、交互性、独立性、及时性)实时系统:某个时间内完成某些紧急任务而不需要时间片排队;某个特定的动作必须绝对在规定的时间发生,称为硬实时系统;如果接受偶尔违反时间规定,并不会引起任何永久性的损害,称为软实时系统。

(主要特点:及时性和可靠性)5、(理解)进程的特征:动态性(最基本的特征)、并发性、独立性、异步性、结构性6、进程的三种状态极其转换条件:阻塞--->就绪:输入输出完成;(当进程等待的事件到来,I/O 操作结束或者中断结束,中断处理程序必须把相应进程的状态由阻塞转换为就绪状态)执行--->阻塞:I/O 请求(释放CPU )就绪---->执行:进程调度,获得处理机资源(分派处理机时间片)执行---->就绪:时间片完 执行就绪阻塞7、原语操作的定义:不允许中断的一段程序操作8、原子操作:就是不能被更高等级中断抢夺优先的操作(要么做,就全做)9、死锁的原因:竞争不可抢占的资源引起死锁、竞争可消耗资源引起死锁、进程推进顺序不当10、处理死锁的方法:预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁11、产生死锁的必要条件:互斥条件、请求和保持条件、不可抢占条件、循环等待条件(预防死锁的方法是通过破坏一个或多个必要条件)12、临界区:在进程中访问临界资源的代码13、消费者生产者问题:14、非连续分配(离散)分配管理方式:基本分页存储管理方式、基本分段存储管理方式、段页式管理方式15、分页存储方式,页面和物理块(详解见书,大题)16、地址变换机构(实现逻辑地址到物理地址的变换);图三;p14017、快表的定义:具有并行查询能力的特殊高速缓冲寄存器,(联想寄存器)(TLB:Translation Look aside buffer)18、虚拟存储器的原理:程序的局限性19、虚拟存储器的逻辑容量:内存加外存20、内存分配策略和分配算法(平均分配算法和优先权的分配)(大题)21、最佳置换算法,先进先出页面置换算法(大题)22、i/o通道是一种特殊的处理机23、i/o设备的控制方法:循环测试I/O方式(轮询方式)、中断处理方式、直接内存存取(DMA)方式、通道方式:24、Spooling技术(假脱机):25、磁盘调度:26、磁盘的旋转、电磁的转换、磁头的移动;27、位示图的概念:28、碎片的概念:空的但是不能用的选择题1、若用信号量S实现对系统中4台打印机的互斥使用,S的初值应设置为()。

操作系统期末复习要点总结

操作系统期末复习要点总结

系统调用(SYSTEM CALL):实现过程当编程人员给定了系统调用名和参数之后,由一个类似于硬件中断处理的中断处理机构完成-陷入处理机构。

它是在系统中为控制系统调用服务的机构。

当用户使用系统调用时,产生一条相应的指令(陷入指令,trap指令),CPU在执行到该指令时发生相应的中断,发出有关信号给该处理机构,并启动相应的处理程序来完成该系统调用所要求的功能。

1.设置系统调用号和参数。

a)调用号作为指令的一部分(如早期UNIX),或装入到特定寄存器里(如:DOS 的int 21H,AH=调用号。

)b)参数装入到特定寄存器里,或内存区域2.执行trap(INT)指令:入口的一般性处理,查入口跳转表,跳转到相应功能的过程。

a)保护CPU现场(将PC与PSW入栈),改变CPU执行状态(处理机状态字PSW 切换,地址空间表切换)b)将参数取到核心空间3.执行操作系统内部代码;4.执行iret指令:将执行结果装入适当位置(类似于参数带入),恢复CPU现场(以栈顶内容置PSW和PC)。

进程通信的几种方法消息队列:消息队列:每个进程有一个与之相关的消息队列;发送者:指定发送的每个消息的类型,类型可以被接收者用作选择原则,接收者可以按先进先出的顺序接收消息,或者按类型接收。

当进程向一个满队列发送消息时,它将被挂起;当进程从一个空队列读取时也会被挂起。

消息:一段文本。

消息格式设计与应用环境和要求有关固定长度消息:可以减小处理和存储的开销基于文件的:传送大量的数据可变长度消息:灵活消息的一般格式消息头:源标识、目的标识、长度域、类型域、控制域消息体共享内存:–系统在存储区中划出一块共享存储区,各进程间可通过对共享存储区中的数据进行读或写来实现通信。

–需要通信的各个进程把共享存储区附加到自己的地址空间中,然后,就像读写普通存储器一样对共享区中的数据进行读或者写。

–如果用户不需要某个共享存储区,可以把它取消。

相关函数–shmget(key, size, flag)–shmat(shmid, addr, flag)–shmdt(viraddr)–shmctl(shmid, cmd, buf)共享存储区机制–当进程要利用共享存储区与另一进程进行通信时,须先利用系统调用shmget( )建立一块共享存储区,并提供该共享存储区的名字key和共享存储区以字节为单位的长度size等参数。

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1org 07c00h ;这是告诉编译器将这段程序加载到内存偏移地址0x7c00处movax,csmovds,axmoves,axcallDispStrjmp $DispStr:movax,BootMessagemovbp,axmov cx,16mov ax,01301hmov bx,000chmov dl,0int 10hretBootMessage: db "hello,os world!"times 510-($-$$) db 0dw0xaa55这是第一章的程序,从中可以看出起始位置是07c00h,程序的结束标志是0xaa55。

$表示当前行被汇编后的地址。

$$表示一个节的开始处被汇编后的地址。

那么$-$$表示本行距离程序开始处的相对距离。

1.对于程序的说明实际上以上程序只是一个引导扇区(Boot Sector),不是完整的OS,当计算机电源被打开时,它会加电自检(POST),然后寻找启动盘,如果是从软盘启动,计算机就会检查软盘的0面0磁道1扇区,如果发现它以0xaa55结束,并且包含了少于512字节的执行码,那么BIOS认为它是一个引导扇区。

一旦发现了引导扇区,就将这512字节放入内存地址0000:7c00处,然后跳转并且移交控制器。

2.制作软盘过程本身这段程序是boot.asm,是汇编程序,然后使用工具nasm将其转换为boot.bin,然后使用软盘绝对扇区读写工具将这个文件写到一张空白软盘的第一个扇区。

(.bin文件的说明:*.bin是Foxbase定义的一种特殊的可执行文件,它同DOS的.com文件类似,区别在于.com文件是从100H开始运行的,而.bin从0开始,.bin的调用参数保存在DS:BX中。

如果在Foxbase中,你可以使用Call命令调用。

如果你在VFP中,将无法直接调用,只能使用Debug反汇编,分析其功能,然后重新编写.)3.方括号[]的使用在NASM中,任何不被方括号[]括起来的标签或变量名都被认为是地址,访问标签中的内容必须使用[]。

3.1认识保护模式1.对于这一节的程序的理解数据区:先是定义了一些描述符(LABEL_GDT,LABEL_DESC_CODE32,LABEL_DESC_VIDEO),然后定义了GdtPtr,它是一个6字节的数据结构,前两字节表示GDT的界限(即描述符的界限),后4字节表示GDT的基地址(GdtPtr就是用来描述GDT的,会用一个寄存器GDTR来保存它的值)。

然后定义两个选择子,分别指向已定义的描述符。

代码区:初始化32位代码段描述符,为加载GDTR作准备,加载GDTR: lgdt [GdtPtr],然后是关中断:cli,(保护模式下中断处理的机制是不同的,不关中断会出错)打开地址线A20,然后将cr0的PE位置为1(0:实模式,1:保护模式),准备切换到保护模式,跳转到保护模式中jmpdword SelectorCode32:02.Descriptor是一个宏,它是一个8字节的数据结构。

三个描述符组成了一个结构数组。

3.[BITS 16]说明这是一个16位的代码段,而[BITS 32]是32位的代码段。

程序中的知识点要搞清楚的有:GDT是一个索引,指向一个数据结构的表项。

GDT作用:提供段式存储机制。

程序对GDT做了什么?jmp SelectorCode32:0?GDT1.在保护模式下,CPU有着巨大的寻址能力(保护模式下为4G,实模式下为1M),并为强大的32位操作系统提供了更好的硬件保障。

2.在保护模式下,段值仅仅变成了一个索引,这个索引指向一个数据结构的一个表项,表项中定义了段的起始地址、界限、属性等内容。

这个数据结构就叫GDT,表项就叫描述符。

3.描述符分为代码段和数据段描述符,还可以分为系统段描述符和门描述符。

4.选择子TI位0:GDT,1:LDT当TI和RPL都为0时,选择子就变为了偏移。

5."段:偏移"经过段机制转化为“线性地址”,而不是物理地址。

JMP1.对于cr0的设置是实模式和保护模式的关键2.jmp dword SelectorCode32:0的作用是将描述符DESC_CODE32对应的段的首地址。

3.为什么那儿有一个dword呢?(没有dword的话编译出来是16位的代码,而目标地址是32位的。

)进入保护模式的主要步骤:1.准备GDT2.用lgdt加载gdtr3.打开A204.设置cr0的PE位5.跳转,进入保护模式描述符的属性1.P位——存在位。

P=1,表示在段内存中存在;P=0则在内存中不存在。

2.DPL位——描述符特权级。

有0,1,2,3级,数字越小级别越大3.S位——指明描述符是数据段/代码段(s=1),还是系统段/门描述符(s=0)3.2保护模式进阶在这一节中,首先在上一节程序的基础上改写:(1)跳入保护模式之后再次跳回实模式(2)读写大地址内存对于读大地址内容,它是先读,然后再写,然后再读,以此来判断是否可以读写大地址内存。

(注意:程序中调用子程序时要保存edi的值,要对其进行压栈,所以要用到堆栈,那么在程序中也要有堆栈的描述符和堆栈的选择子。

)从保护模式跳转到实模式时要复杂一些(从实模式到保护模式只要一个跳转就可以了),我们不能直接从32位的代码段中返回实模式,只能从16位代码段中返回,因为无法从32为代码段返回时cs高速缓存寄存器中的属性符合实模式的要求。

所以增加一个Normal描述符,在返回实模式前把对应的选择子加载到ds、ss和es.跳回实模式之后要做的事情:用Normal描述符的选择子加载到ds、ss和es,值cr0的PE=0,关闭A20地址线,开中断STI。

LDT:局部描述符表1.LDT与GDT差不多,一个是全局的,一个是局部的。

在代码中也要有一个LDT的描述符和选择子,它的初始化有所不同,有两步:(1)初始化LDT在GDT中的描述符,(2)初始化LDT中的描述符。

其中,第二步与GDT类似,多了一个在GDT中定义LDT。

2.LDT与GDT的区别就在于选择子中TI位(0为GDT,1为LDT)3.在使用LDT时需要先用lldt指令加载ldtr(lgdt加载gdtr)4.使用LDT的目的:多任务处理。

5.保护模式“保护”的含义(1)描述符中的段基址和段界限定义了一个段的范围,对超越段界限之外的地址的访问是被禁止的,这是对段的一种保护。

(2)有点复杂的段属性作为对一个段各个方面的定义规定和限制了段的行为和性质以上两点是静态的(3)在涉及特权级的每一步中,处理器都会对CPL,DPL和RPL等内容进行比较,这种比较是动态的。

特权级概述1.常规保护模式错误2.将Level0叫做内核,Level1、Level2叫做服务,Level3叫做应用程序。

3.CPL、DPL、RPLCPL 是当前执行的程序或任务的特权级。

通常情况下,CPL等于代码所在段的特权级,当程序转移到不同特权级的代码段时,处理器将改变CPL。

当处理器访问一个与CPL特权级不同的一致代码段时,CPL不会被改变。

DPL 表示段或者门的特权级,下面是各种类型的段或者门的情况数据段:高级->低级,相同级别之间非一致代码段:相同级别之间调用门:与数据段一致一致代码段和通过调用门访问的非一致代码段:低级->高级,相同级别之间TSS(Task-State Stack:任务状态栈):与数据段一致RPL 通过选择子的第0位和第1位表现出来的。

操作系统过程往往用RPL来避免低特权级应用程序访问高特权级段内的数据。

4.不同特权级代码之间的转移程序从一个代码转移到另一个代码之前,目标代码的选择子将会被加载到cs中。

通常使用jmp和call指令来实现转移,转移分为两大类:(1)直接转移(2)间接转移特权级转移1.如果目标是非一致代码段,要求CPL必须等于目标代码段的DPL,同时要求RPL小于等于DPL。

如果目标是一致代码段,要求CPL大于或者等于目标段的DPL,RPL此时不做检查。

这种直接转移是非常有限的,为了实现不同特权级之间的转移,可以使用门描述符或者TSS。

2.门是一种描述符,它由一个选择子和一个偏移所指定的线性地址。

门的种类:调用门,中断门,陷阱门,任务门。

作用:实现不同特权级之间的转换。

在原程序的基础上做的一些工作:定义门描述符及其选择子,初始化描述符,使用call指令来实现跳转到已经定义好的通过门描述符能够跳转到的目标段。

门实际上是一个入口地址,只不过增加了若干的属性而已。

3.门转移总结:通过调用门和call指令,可以实现从低特权级到高特权级的转移,无论目标代码是一致的还是非一致的。

我们的目标是从低到高,在从高到低,那么下面的任务就是如何从高到低了。

4.长的和短的jmp和call的区别:对jmp而言,短跳转对应段内,长跳转对应段间;call 要复杂一些,因为call指令会影响堆栈。

5. 在使用call指令时,由于某些原因堆栈发生了切换,也就是说call指令执行前后的堆栈已经不是同一个。

Intel提供了一种机制,将堆栈A的诸多内容赋值到堆栈B中。

事实上,由于每一个任务最多可能在4个特权级间转移,所以,每个任务实际上需要4个堆栈,此时要用到一种数据结构,即TSS(Task-State Stack)。

6.综合:使用调用门的过程实际上分为两个部分,一部分是从低特权级到高特权级,通过调用门和call指令来实现;另一部分则是从高特权级到低特权级,通过ret指令来实现。

7.用程序实现从ring0到ring3在这里我们需要在原程序的基础上增加ring3的代码段描述符和堆栈段描述符,并添加响应的选择子,做好工作后,执行一下程序:push SelectorStack3push TopOfStack3push SelectorCodeRing3push 0retf为什么会进入ring3呢?原来程序是执行在ring0的,当使用retf指令后,堆栈将被自动切换到ring3的堆栈段,执行ring3的代码,也就完成了从高特权级项低特权级的转换。

8.从高特权级项低特权级的转换和从低特权级项高特权级的转换都需要用到TSS。

3.页式存储1.页的概念页是一块内存,在80386中,大小固定为4K。

在Pentium中,大小可以是2MB或4MB,并且可以访问多余4GB的内存。

2.逻辑地址、线性地址、物理地址在未打开分页机制的时候,逻辑地址经过分段机制直接转换成物理地址。

打开分页机制后,逻辑地址经过分段机制先是转换成线性地址,线性地址再经过分页机制转换成物理地址。

3.分页的目的实际上使用分段机制已经提供了很好的保护机制,分页的目的在于实现虚拟存储器。

用代码启动分页机制代码PageDirBaseequ 200000h ; 页目录开始地址: 2MPageTblBaseequ 201000h ; 页表开始地址: 2M+4K。

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