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操作系统课程讲解(操作系统讲义)



准备考研了,开始准备408,做个笔记,奥利给!

主要是看了王道考研的哔站记的笔记;

有什么好的考研方法技巧和准备,评论区欢迎喂我鸡汤和分享,包喝的!

点个赞吧!

另外推荐一个博主的文章,感觉他写的很全,准备停更这个系列,直接背他的也不错!!!

史上最全的操作系统复习笔记(基于王道和自己整理)_操作系统笔记整理-CSDN博客

操作系统的概念:(Operating System,OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织调用计算机的工作和资源的分配;以提供给用户和其他软件方便的接口和环境;它是计算机系统中最基本的系统软件

常见的操作系统:http://t.csdnimg.cn/onD2z

向上提供服务:用户+应用程序(软件) ——>操作系统 向下-->裸机

操作系统的功能和目标--作为系统资源的管理者

执行一个程序前需要将该程序放到内存中,才能被CPU处理。

程序接口:可以在程序中进行系统调用来使用程序接口。普通用户不嫩直接使用程序接口,只能通过程序代码简介使用。(广义调用=程序调用)

操作系统的主要特征:并发性、共享、异步、虚拟

并发和共享相辅相成,没有并发和共享就谈不上异步。

并发

共享

扬声器 同时共享 Kimi.ai - 帮你看更大的世界

虚拟

异步

重点:手工操作阶段、批处理阶段、分时操作系统、实时操作系统;

重点关注和理解各类操作系统主要想解决的是什么问题,各自的优缺点。

手工操作阶段:

主要缺点:用户独占全机、人机速度矛盾(人慢机快)导致资源利用率极低;

批处理阶段:

单道批处理系统:

引入脱机输入/输出技术(用外围机+磁带完成),并由监督程序负责作业的输入、输出;

磁带输入——计算--输出到另一个磁盘。

主要优点:缓解了一定程度的人机速度矛盾,资源利用率有所提高。

主要缺点:内存中仅能有一道程序运行,只有该程序运行结束之后才能调入下一道程序。CPU有大量的时间是在空闲等待I/O完成。资源利用率依旧很低。

多道批处理系统:

分时操作系统:

实时操作系统:

操作系统的运行机制:

两种指令(特权指令,非特权指令)

两种处理器状态(核心态,用户态)

两种程序(内核程序,应用程序)

内核程序:有很多内核程序组成了“操作系统内核”,简称“内核(Kernel)”,内核是操作系统最重要最核心的部分,也是最接近硬件的部分。

问题:CPU能判断出指令类型,但是它怎么区分此时正在运行的是内核程序or应用程序?

CPU有两种状态,“内核态”和“用户态”。

处于内核态时,说明此时正在运行的是内核程序,此时可以执行特权指令

处于用户态时,说明此时正在运行的是应用程序,此时只能执行非特权指令

拓展:CPU中有一个寄存器叫程序状态字寄存器(PSW),其中有个二进制位,表示“内核态”,0表示“用户态”。

别名:内核态=核心态=管态;用户态=目态

问题:如何实现CPU状态的切换?

开机:内核态-->启动应用程序-->.... ..

选择题:分值不会很高

中断的作用,中断的类型(内中断【异常】,外中断)中断机制的基本原理

中断的作用:

内中断:

外中断:

中断的分类:

中断机制的基本原理:

不同的中断信号,需要用不同的中断处理程序来处理。当CPU检测到中断信号后,会根据中断的类型去查询“中断向量表”,以此来找到相应的终端处理程序在内存中的存放位置。

显然,中断处理程序一定是内核程序,需要运行在“内核态”。

什么是系统调用,有何作用?系统调用与库函数的区别?

并发进程同时请求使用同一个设备,例如使用WPS和Word同时请求打印机进行打印工作,此时两个进程并发进行会导致内容混杂在一起了

解决方法:有操作系统内核对共享资源进行统一的管理,并向上提供“系统调用”,用户进程想要使用打印机这种公共资源,只能通过系统调用向操作系统内核发出请求。内核会对各个请求进行协调处理。

什么功能要用到系统调用?

陷入指令是非特权指令,考试点!!!

总结:

考试常考:大内核(宏内核/单内核)微内核

操作系统(非内核功能,内核功能[ 时钟管理,中断处理,原语【设备驱动、CPU切换】 ] )

时钟管理:利用时钟中断实现计时功能

原语:原语是一种特殊的程序,具有原子性,也就是说,这段程序的运行必须“一气呵成”,不可被中断。

操作系统内核:

大内核(微内核)优缺点

例子:考试的时候不能说成变态,而是CPU状态的转换。

考试只会考察两种内核的优缺点,记忆就行

知识总览:

抽象??

什么是操作系统引导?

磁盘里边有哪些相关数据?

操作系统引导的过程?

到此这篇操作系统课程讲解(操作系统讲义)的文章就介绍到这了,更多相关内容请继续浏览下面的相关推荐文章,希望大家都能在编程的领域有一番成就!

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