一.操作系统引论
1.操作系统的基本特征
并发:是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行
共享:是指计算机系统中资源被多个进程所共用
异步:进程以不可预知的速度向前推进
虚拟:把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物
最基本的特征:并发、共享(两者互为存在条件)
这里会以选择题或填空题的方式来考
2.主要功能
处理机管理
存储器管理
文件管理
设备管理
3.发展历程
手工操作阶段(此阶段无操作系统)
缺点:人机速度矛盾
批处理阶段(操作系统开始出现)
分为单道批处理和多道批处理(操作系统正式诞生)
单道批处理就是我一个CPU只运行一道程序,多道就是单个CPU能运行多道程序,不是在同一时间运行多道程序,而是在某一个时间段内运行多个程序,就是程序1没运行完就运行程序2,然后运行程序3,再运行程序1,程序2......
目的:提高系统资源的利用率
多道程序并发执行,资源利用率高,但是不提供人机交互(缺少交互性)
分时操作系统(不可以插队,有了人机交互)
为了解决交互,接下来出现了分时操作系统,优点提供人机交互(交互性),缺点就是不能优先处理紧急事务
分时操作系统采用时间片轮转算法,为每个程序分配一个时间片,分配一个3秒的时间片,程序1运行3秒,程序2运行3秒,程序3运行3秒,程序1运行3秒,程序2运行3秒......
实时操作系统(可以插队)
分为硬实时操作系统和软实时操作系统
硬实时操作系统:必须在被控制对象规定时间内完成(火箭发射)
软实时操作系统:可以松一些(订票)
优点:能优先处理紧急任务
从可靠性看实时操作系统更强,从交互性看分时操作系统更强
4.不得不知的概念
两种指令
特权指令:不允许用户程序使用(只允许操作系统使用)。如IO指令,置中断指令
非特权指令:普通的运算指令
5.两种程序
内核程序:系统的管理者,可执行一切指令,运行在核心态
应用程序:普通用户程序只能执行非特权指令,运行在用户态
6.处理机状态
用户态(目态):CPU只能执行非特权指令
核心态(又称管态、内核态):可以执行所有指令
用户态到核心态:通过中断(是硬件完成的)
核心态到用户态:特权指令psw的标志位0用户态1核心态常考谁在用户态执行,谁在核心态执行(这个不是很重要,了解)
7.原语:1.处于操作系统的最底层,是最接近硬件的一部分
2.这些程序的运行具有原子性,其操作只能一气呵成
3.这些程序的运行时间较短,而且调用频繁
8.中断和异常
内中断(异常,信号来自内部)分为
自愿中断——————指令中断
强迫中断——————硬件中断和软件中断
外中断(中断,信号来着外部)分为
外设请求
人工干预
9.系统调用:系统给程序员(应用程序)提供的唯一接口,可获得OS的服务。在用户态发生,核心态处理
10.体系结构
大内核:高性能方便
微内核:维护方便