自學(xué)考試操作系統(tǒng)概論筆記(已修改)
2025-07-04 07:50 本頁面
【正文】 .. . . ..一、 操作系統(tǒng)概論計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：硬件由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出控制系統(tǒng)、各種輸入輸出設(shè)備組成、軟件由系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件組成；操作系統(tǒng)：是管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、改善人機(jī)界面和為應(yīng)用軟件提供支持的一種系統(tǒng)軟件；主要作用有：管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源；為用戶提供方便的使用接口；擴(kuò)充硬件；178。 操作系統(tǒng)按功能分為：處理器管理、存儲(chǔ)管理、文件管理、設(shè)備管理；178。 操作系統(tǒng)的類型：批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；178。 微機(jī)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)處理器的工作狀態(tài)：特權(quán)指令：不允許用戶程序中直接執(zhí)行的指令稱特權(quán)指令；管態(tài)和目態(tài)：能執(zhí)行特權(quán)指令時(shí)稱管態(tài)，否則稱目態(tài)程序狀態(tài)字：用來控制指令執(zhí)行順序并且保留和指示與程序有關(guān)的系統(tǒng)狀態(tài)，分成程序基本狀態(tài)、中斷碼、中斷屏蔽位三個(gè)部分；操作系統(tǒng)與用戶程序的接口：系統(tǒng)調(diào)用 操作系統(tǒng)與用戶的接口：操作控制命令；二、 處理器管理 多道程序設(shè)計(jì)：是指允許多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并啟動(dòng)進(jìn)行計(jì)算的方法。178。 多道程序技術(shù)運(yùn)行的特征：多道、宏觀上并行、微觀上串行。178。 多道程序設(shè)計(jì)不僅提高了處理器的利用率，而且降低了完成計(jì)算所需的總時(shí)間、從而提高了單位時(shí)間內(nèi)的算題能力，也提高了吞吐量。 進(jìn)程的概念：把一個(gè)程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行稱為一個(gè)進(jìn)程。178。 為什么要引入進(jìn)程：；178。 進(jìn)程的屬性：，它包含了數(shù)據(jù)和運(yùn)行在數(shù)據(jù)集上的程序 ：等待態(tài)、就緒態(tài)、運(yùn)行態(tài)。 每個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行過程中的任一時(shí)刻當(dāng)且僅當(dāng)處于上述三種基本狀態(tài)之一。（運(yùn)行態(tài)等待態(tài)、等待態(tài)就緒態(tài)、運(yùn)行態(tài)就緒態(tài)、就緒態(tài)運(yùn)行態(tài)）178。 進(jìn)程的三個(gè)特性：動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、異步性。 進(jìn)程控制塊：是對進(jìn)程進(jìn)行管理和調(diào)度的信息集合。它包含四類信息：標(biāo)識信息、說明信息、現(xiàn)場信息、管理信息。178。 原語：操作系統(tǒng)中往往設(shè)計(jì)一些能完成特定功能且不可中斷的過程，稱為原語。原語分為兩類：：其特點(diǎn)是執(zhí)行期間不允許中斷，是一個(gè)不可分割的單位。：其特點(diǎn)是作為原語程序段不允許并發(fā)執(zhí)行。178。 用于進(jìn)程控制的原語有：1. 創(chuàng)建原語：為一個(gè)程序分配一個(gè)工作區(qū)和建立一個(gè)進(jìn)程控制塊，并置該進(jìn)程為就緒態(tài)；2. 撤銷原語：一個(gè)進(jìn)程完成工作后，收回它的工作區(qū)和進(jìn)程控制塊；3. 阻塞原語：進(jìn)程運(yùn)行過程中發(fā)生等待事件時(shí)，把進(jìn)程改為等待態(tài)；4. 喚醒原語：當(dāng)進(jìn)程等待事件發(fā)生時(shí)，把進(jìn)程的狀態(tài)改為就緒態(tài)。 進(jìn)程隊(duì)列：把處于相同狀態(tài)的進(jìn)程鏈接在一起，稱進(jìn)程隊(duì)列，由于進(jìn)程控制塊能標(biāo)示進(jìn)程的存在和動(dòng)態(tài)刻畫進(jìn)程的特性，因此，進(jìn)程隊(duì)列可以用進(jìn)程控制塊的鏈接來形成。（兩種鏈接方式：單向和雙向）178。 進(jìn)程的基本隊(duì)列：：由若干就緒進(jìn)程按一定次序鏈接起來的隊(duì)列； ：把等待資源或等待某些事件的進(jìn)程排隊(duì)的隊(duì)列。178。 出隊(duì)：一個(gè)進(jìn)程從所在的隊(duì)列退出的操作稱為出隊(duì)；178。 入隊(duì)：一個(gè)進(jìn)程排入到一個(gè)指定的隊(duì)列稱為入隊(duì)；178。 隊(duì)列管理：系統(tǒng)中負(fù)責(zé)進(jìn)程出隊(duì)和入隊(duì)的工作稱為隊(duì)列管理。 中斷與中斷處理：由于某些事件的出現(xiàn)，中止現(xiàn)行進(jìn)程的運(yùn)行，而由操作系統(tǒng)去處理出現(xiàn)的事件，待適當(dāng)?shù)臅r(shí)候讓被中止的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行，這個(gè)過程稱為中斷。而引起中斷的事件稱為中斷源。對出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理的程序稱為中斷處理程序。178。 中斷事件的類型：一、強(qiáng)迫性中斷事件：是由于外界的原因迫使正在運(yùn)行的進(jìn)程被打斷，不是正在運(yùn)行的進(jìn)程所期待的，稱為強(qiáng)迫性中斷事件。斷點(diǎn)可能發(fā)生在任何位置。包括以下事件：l 硬件故障中斷：它是由機(jī)器故障造成的。l 程序中斷：是由于程序執(zhí)行到某條機(jī)器指令時(shí)可能出現(xiàn)的各種問題而引起的中斷。l 外部中斷：這是由各種外部事件引起的中斷。l 輸入/輸出中斷：輸入輸出控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)外圍設(shè)備完成了輸入輸出操作而引起的中斷，或在執(zhí)行輸入輸出操作時(shí)通道或外圍設(shè)備產(chǎn)生錯(cuò)誤而引起的中斷。二、自愿性中斷事件：表示正在運(yùn)行的進(jìn)程對操作系統(tǒng)有某種需求，是正在運(yùn)行的進(jìn)程所期待的，稱為自愿性中斷事件。在小型和微型計(jì)算機(jī)中稱系統(tǒng)調(diào)用。自愿中斷的斷電是確定的。包括：l 訪管中斷：它是正在運(yùn)行的進(jìn)程為了請求調(diào)用操作系統(tǒng)的某個(gè)功能而執(zhí)行一條訪管指令而引起的中斷。178。 中斷響應(yīng)：處理器沒執(zhí)行一條指令后，硬件的中斷裝置立即檢查有無中斷事件發(fā)生，若有，則暫?，F(xiàn)行進(jìn)程的執(zhí)行，而讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器，這一過程稱中斷響應(yīng)。中斷響應(yīng)過程中，中斷裝置的三項(xiàng)工作：l 判斷是否有中斷事件發(fā)生；l 判別自愿性中
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