Linux操作系统期末重点

操作系统复习资料

第一章绪论

1、多道程序设计技术

多道程序程序的工作情况：

多道程序程序设计技术：在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序。这些程序在管理程序控制之下，相互穿插地运行。当某道程序因某种原因不能继续运行下去时(如等待外部设备传输数据)，管理程序便将另一道程序投入运行。 特征：1）多道；2）宏观上并行；3）微观上串行；

2、分时技术

分时技术：所谓分时技术，是把处理机时间划分成很短的时间片(如几百毫秒)轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前计算还未完成，该作业就暂时中断，等待下一轮继续计算。

分时处理：一台计算机与许多终端设备连接，终端用户以联机方式使用计算机。 联机工作方式：由用户通过终端设备直接操作、控制自己程序的运行的操作方式。

3 操作系统的定义与特征(p10)

操作系统的定义：操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软、硬件资源的分配；控制和协调并发活动；提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。 操作系统的特征：

1）并发：能处理多个同时性活动的能力

2）共享：多个计算任务对系统资源的共同享用

3）不确定性：操作系统能处理大量的、随机的事件序列，使各用户的计算任务正确地完成。（该不确定性指在操作系统控制下的多个作业的执行顺序和每个作业的执行时间是不确定的）

4操作系统的资源管理功能(p12)

1、处理机管理（提出进程调度策略、给出进程调度算法、进行处理机的分派） 2、存储器管理（存储分配和存储无关性、存储保护、存储扩充） 3、设备管理（设备无关性、设备分配、设备的传输控制）

4、信息管理(文件系统)

信息组织、存取方法、文件共享、文件安全、文件完整性、磁盘空间分配

5批量操作系统(p14)

一般用于处理商业和科学应用。

定义：批量操作系统是操作系统的一种类型。该系统把用户提交的作业成批送入计算机，然后由作业调度程序自动选择作业，在系统内多道运行。 优点：缩短作业间的交接时间，减少处理机的空闲等待时间，提高系统的吞吐量。 --------脱机操作 多道运行 合理搭配作业

缺点：用户响应时间较长。用户既不能了解自己程序的运行情况，也不能控制计算机。

6分时操作系统：(p14)

分时操作系统是操作系统的另一种类型。它一般采用时间片轮转的办法，使一台计算机同时为多个终端用户服务。该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互会话功能。

特点：1）并行性；2）独占性；3）交互性；

7分时OS和多道批处理OS的差别

（1）目标不同：多道批处理操作系统的目标是提高机器效率；而分时操作系统的目标是对用户请求的快速响应。 （2） 对于要求在几分钟内能从终端上获得结果的短小作业来说，分时系统是最有效的；对于需要较长时间才能完成的大型作业而言，多道批处理操作系统较为有效。

（3） 对于充分使用系统资源而言，多道批处理系统是较好的，因为它可以同时接收经过合理安排的各种不同负载的作业；对于要求执行相同功能的作业而言，分时系统是较好的，因为在不同的终端上同时使用同一个功能的例行子程序将减少系统调用它的开销。

8操作系统采用的关键技术

关键技术 —— 并行处理技术、虚拟技术 1、并行处理技术(p19)

并行性: 处理多个同时性活动的能力

并行处理: 利用多个处理部件，为完成一个整体任务而同时执行。（必要条件：必须具备多个能真正同时操作的物理部件） 并发执行：多用户、多任务同时执行 2、虚拟技术（p20）

用户的逻辑视图与操作系统所管理的物理视图分离 逻辑视图与物理视图的映射

第二章操作系统的运行基础与结构

1处理机的态

系统中有两类程序

1）管理程序：管理系统资源，控制程序运行 2)用户程序：使用资源，提出申请，被控制

区分处理机状态的目的：保护操作系统

2、什么是处理机的状态

中央处理机的工作状态，当前它正在执行哪类程序，决定处理机的态。

3、处理机状态的分类

管态 ：又称系统态，操作系统的管理程序执行时机器所处的状态。使用全部指令(包括一组特权指令)；使用全部系统资源(包括整个存储区域)。

用户态： 又称目态，用户程序执行时机器所处的状态。在此状态下禁止使用特权指令，不能直接取用资源与改变机器状态，并且只允许用户程序访问自己的存储区域。

有的操作系统还将管理程序执行时的机器状态分为核态（kernel mode）和管态。 核态：具有上述管态所具有的所有权限。 管态：允许使用一些用户态下所不能使用的资源，但不能使用修改机器的状态指令。

其权限次序是：核态、管态、用户态。

4中断进入（中断响应）

正在执行 的程序 中断进入 中断处 理程序

中断 返回 中断信号 继续执行

由硬件设备实现的中断进入

中断装置：又称中断系统，是发现中断源而产生中断过程的硬件设备，包括中断逻辑线路和中断寄存器（即中断字）、中断屏蔽寄存器等。（主要工作：发现中断

源;保护现场;启动中断处理程序）

中断响应是当中央处理机发现已有中断请求时，中止现行程序执行，并自动引出中断处理程序的过程。 中断响应

过程：保留程序断点及处理机有关信息；自动转入相应的中断处理程序执行 实质：交换指令地址及处理机的状态信息。

目的：保留程序断点及有关信息；自动转入相应的中断处理程序执行。 (4) 中断处理程序的PC 中断处理程序的PS PC

(3) PS (2) (1) PC PS 堆栈栈 顶指针 堆栈

主存 5向量中断 两种中断处理机制，向量中断和探询中断 向量中断机制——用于微机 当中断发生时，由中断源自己引导处理机进入中断服务程序的中断过程称为向量中断。

中断向量：每类中断类型都有自己的中断向量，包含以下内容:中断服务例行程序入口地址；处理器状态字。

中断向量地址——中断向量在中断向量表中的地址。

中断向量表——主存中用于存放各类中断向量的一组存储单元组成的表。 探询中断机制——用于大型机

将系统中的所有中断类型分为几大类,每一大类都包含若干个中断类型。当产生一个中断信号时，在探询中断机制下，由中断响应转入的是某一大类中断的处理程序入口，再分析、判断应转入那个具体的设备中断进行处理。

第三章操作系统的用户界面

1操作系统提供的环境