操作系统复习资料大全 - 考试必备

操作系统知识点总结

改变指令流程、重复执行和公用、要返回原处。 不同点：

一般过程调用:调用程序和被调用程序都运行在相同状态(系统态或用户态), 调用时不涉及系统状态转换。

系统调用: 调用程序在用户态，被调用程序在系统态,调用时涉及系统状态的转换, 不允许由调用过程直接转向被调用过程, 先通过软中断机制由用户态转换为系统态, 在OS 核心分析后, 再转向相应的系统调用处理子程序。

系统调用的分类

将系统的功能分为两部分： 系统自身所需要的 作为服务提供给用户的

OS的系统调用: 进程控制类系统调用 文件操作类系统调用 进程通信类系统调用 设备管理类系统调用 信息维护类系统调用

系统调用的实现

DOS: 21h号中断的系统服务功能以及参数列表 Linux: 0x80 (或128)中断向量用来实现系统调用

现代操作系统一般不直接提供系统调用指令接口, 通常做法: 提供一套方便、实用的应用程序函数库 (应用程序设计接口API )

从应用层面重新封装系统调用、屏蔽复杂的系统调用传参问题、提供高级语言接口, 有助于快速开发

在更高层面提供系统程序设计模板库和类库, 如:

Windows 2000/XP 提供封装系统用Win32 API和高层编程设施MFC以及ATL Linux 提供封装系统调用、符合POSIX标准 API和C运行库

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2. 系统调用的处理过程

为了保证OS不被用户程序破坏, 不允许用户程序直接访问OS的系统程序和数据。

用户怎样得到系统服务的呢？

需要有一个类似于硬件中断处理的处理机构。当用户使用操作系统调用时, 产生一条相应的指令, 处理机在执行到该指令时发生

相应的中断, 并发出有关的信号给该处理机构, 该处理机构在收到了处理机发来的信号后, 启动相关的处理程序去完成该系统调

用所要求的功能。

在系统中为控制系统调用服务的机构被称为陷入 ( TRAP ) 或异常处理机构 相对应，把由于系统调用引起处理机中断的指令称为陷入或异常指令（或称访管指令）

在操作系统中，每个系统调用都对应一个事先给定的功能号，如: 0、1、2、3 等 在陷入指令中必须包括对应系统调用的功能号

而且，在有些陷入指令中，还带有传给陷入处理机构和内部处理程序的有关参数 必须为实现系统调用功能的子程序编造入口地址表 每个入口地址与相应的系统程序名对应

陷入处理程序把陷入指令包含功能号与入口地址表有关项对应, 系统调用功能号驱动有关子程序执行

在系统调用处理结束之后，用户程序需利用系统调用返回结果继续执行 保护和恢复现场：

在进入系统调用处理之前，陷入处理机构还需保存处理机现场

在系统调用处理结束之后，要恢复处理机现场，现场被保护在特定的内存区或寄存器中

3. Win32 应用程序接口

在Windows中, 定义了种类非常多的数以千计的应用程序接口(Win32 API), 提供OS服务

Windows中分辨不出哪些是系统调用(被内核执行), 哪些是用户空间的库调用。事实上, 一个 Windows版本中的系统调用, 也许

在另一个Windows 版本中会在用户空间的库调用

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在某些Windows版本中, 图形子系统在内核中运行, 它们也是系统调用, 否则是用户空间的库调用

四、操作系统的安装与启动 操作系统怎样开始运行(引导和装入) 怎样形成系统操作环境(配置和初始化)

怎样从程序的顺序执行转换到支持程序的并发执行

1. 操作系统的引导和装入 操作系统的引导有两种方式： 独立引导（bootup） 辅助下装（download） 大多数系统采用

OS核心文件存储在系统本身的存储设备中 由系统自己将OS核心程序读入内存并运行 最后建立一个操作环境 独立引导方式步骤:

（1）系统加电, 执行BIOS中的系统初启程序 （2）对系统硬件和配置进行自检, 保证无硬件错误

（3）从硬盘中读入操作系统启动文件，并将控制权交给该程序模块 （4）执行操作系统启动程序，完成系统环境配置和操作系统初始化工作 （5）继续读入其余的OS文件，逐个执行相应的系统程序，完成OS各种功能模块的装入，完善OS的操作环境，做好程序并发执行的准备

（6）等待用户请求和用户作业的输入，经过操作系统调度后并发执行 (2) 辅助下装方式

OS主要文件不放在系统本身的存储设备中 而是在系统启动后，执行下装操作

从另外的计算机系统中将操作系统常驻部分传送到该计算机中，使它形成一个操作环境

优点：可以节省较大的存储空间

下装的OS并非是全部代码，只是常驻部分或者专用部分

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当这部分OS出现问题和故障时，可以再请求下装

2. 系统配置与初始化

操作系统引导是从程序的顺序执行到并发执行的过程, 操作系统初始化完成后, 才能建立这样的环境。

步骤：

（1）关掉系统中断，以保证系统顺利引导

（2）对当前的系统运行环境进行检查, 对系统的配置进行认定, 保存检测的结果作为系统的初始配置条件。

（3）进行操作系统的初始化

BIOS(基本输入输出系统)概览 1. 打开电源

2. 硬件将控制权交给BIOS 3. BIOS运行通电自测试程序 4. 确认所有外部设备: 硬盘或扩充卡

5. 确定主引导程序或初始程序加载设备的位置 6. BIOS建立系统资源表

7. 选择并启用初始输入设备(键盘)和输出设备(显示器)。BIOS在成功启动时俘获这些设置, 并将他们存储到存储器中

8、搜索非PnP设备，如外部设备互连（PCI）总线，并将这些设备的ROM的数据添加到资源表中

9、BIOS解决设备冲突，并配置选择的引导设备

10、通过用适当参数呼叫PnP设备的任选ROM来启动这些设备 11、启动引导装入程序

12、初始程序加载设备将操作系统装到存储器中

13、BIOS将控制权交给操作系统，操作系统可以进行其他资源的分配

初始化工作要点

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