自考操作系統(tǒng)概論串講筆記

1、自考操作系統(tǒng)概論串講筆記自考操作系統(tǒng)概論串講筆記第1章引論椅考情分析本章主要內容：1.計算機系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)的定義、作用和功能操作系統(tǒng)的分類管態(tài)、目態(tài)、特權指令、訪管指令的概念操作系統(tǒng)與用戶的兩個接口重點：1.操作系統(tǒng)的功能、分類處理器的工作狀態(tài)程序狀態(tài)字系統(tǒng)功能調用本章考試分值約為810分，出題形式多以單選題、多選題、填空題為主。椅知識網絡圖計算機硬件l計算機軟件什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)操乍系統(tǒng)的作用操作系統(tǒng)的形成與甚本美型/操作系統(tǒng)的功能批處理操操作系統(tǒng)的形成與甚本美型/分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的發(fā)康網絡操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的發(fā)康I分布式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)特權指令 處

2、理器的工作狀態(tài)4管態(tài)和目態(tài)L程序狀態(tài)字操作系統(tǒng)與用戶的接口-系統(tǒng)調用l操作控制命令椅串講內容一、計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)包括計算機硬件和計算機軟件兩大部分。2.挪作入員應用款件-計。機軟件支探秋件,-計。機軟件系統(tǒng)軟件（1）計算機系統(tǒng)的最內層是硬件。（2）計算機系統(tǒng)的最外層是使用計算機的人。人與計算機硬件之間的接口界面是 計算機軟件。（3）計算機軟件能夠分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件以及應用軟件三類。二、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的定義：操作系統(tǒng)（OS）是管理計算機系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、改進人機界面和為應用軟 件提供支持的一種系統(tǒng)軟件、操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的作用有如下幾個方面：（1）操作系統(tǒng)管理計算機系統(tǒng)的資源

3、；（2）操作系統(tǒng)為用戶提供方便的使用接口；（3）操作系統(tǒng)具有擴充硬件的功能。（重點）從資源管理的觀點看，操作系統(tǒng)的功能可分為：處理器管理、存儲管理、文 件管理和設備管理。三、操作系統(tǒng)的形成與基本類型（重點）批處理操作系統(tǒng)：（1）“單道批處理系統(tǒng)”：每次只允許一個作業(yè)執(zhí)行。一批作業(yè)的程序和數(shù)據(jù)交給 系統(tǒng)后，系統(tǒng)順序控制作業(yè)的執(zhí)行，當一個作業(yè)執(zhí)行結束后自動轉入下一個作業(yè)的執(zhí)行。（2）“多道批處理系統(tǒng)”：允許若干個作業(yè)同時裝入主存儲器，使一個中央處理器 輪流地執(zhí)行各個作業(yè)，各個作業(yè)能夠同時使用各自所需的外圍設備。（3）多道批處理系統(tǒng)提高了計算機系統(tǒng)的資源使用率，但作業(yè)執(zhí)行時用戶不能直 接干預作業(yè)的執(zhí)

4、行。但作業(yè)執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)出錯，由操作系統(tǒng)通知用戶重新修改后再次裝入 執(zhí)行。分時操作系統(tǒng)（簡稱分時系統(tǒng)）（1）分時操作系統(tǒng)是多個用戶經過終端機器同時使用一臺主機，這些終端機器鏈 接在主機上，用戶能夠同時與主機進行交互操作而不干擾。它以時間片為單位輪流使用 計算機中某一資源的系統(tǒng)。（2）分時操作系統(tǒng)的主要特點：同時性、獨立性、及時性、交互性。實時操作系統(tǒng)（1）計算機系統(tǒng)接收到外部信號后及時進行處理，而且要在嚴格的時限內處理完 接收的事件而且給出反饋信號的系統(tǒng)稱為實時系統(tǒng)。（2）實時操作系統(tǒng)的主要特點：快速響應，及時處理；高可靠性和安全性。（3）實時操作系統(tǒng)的及時性更強。（補充）什么是前臺作業(yè)和后臺作業(yè)

5、？答：在批處理兼分時的系統(tǒng)中，由分時系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為前臺作業(yè)；由批處理系 統(tǒng)控制點作業(yè)稱為后臺作業(yè)。四、操作系統(tǒng)的發(fā)展（了解）微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)文件管理、輸入/輸出控制和命令的解釋。系統(tǒng)每 次只允許一個用戶使用計算機，稱為“單用戶操作系統(tǒng)。如CP/M，MS-DOS等。操作系 統(tǒng)提供給用戶的接口是“命令語言”，用戶經過鍵盤或鼠標輸入命令請求操作系統(tǒng)服務。網絡操作系統(tǒng)（NOS）把為計算機網絡配置的操作系統(tǒng)稱為網絡操作系統(tǒng)。網絡操作系統(tǒng)的主要功能是實 現(xiàn)各臺計算機系統(tǒng)之間的通信以及網絡中各種資源共享。分布式操作系統(tǒng)分布式計算機系統(tǒng)是由多臺計算機組成的一種特殊的計算機網絡。分布

6、式操作系統(tǒng) 采用客戶/服務器模式（C/S）。分布式操作系統(tǒng)的主要特點：統(tǒng)一性、透明性。（補充）網絡操作系統(tǒng)與分布式操作系統(tǒng)的異同：答：相同點：（1）都是安裝在計算機網絡上的操作系統(tǒng)；（2）都能實現(xiàn)資源共享和通信。不同點：（1）是否有主次之分。網絡操作系統(tǒng)有，但分布式操作系統(tǒng)沒有。（2）是否共同完成一項任務。分布式操作系統(tǒng)是，但網絡操作系統(tǒng)不是。嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)是指運行在嵌入式（計算機）系統(tǒng)中對各種部件、裝置等資源進行 統(tǒng)一協(xié)調、處理和控制的系統(tǒng)軟件。嵌入式操作系統(tǒng)的主要特點：微型化和實時性。當前流行的操作系統(tǒng)簡介（1）Windows：多用戶、多任務、圖形化、窗口式的操作系統(tǒng)。（2）

7、UNIX:多用戶、多任務、分時操作系統(tǒng)。UNIX的主要特點：短小精悍； 具有可裝卸的多層次文件系統(tǒng)；可移植性好；網絡通信功能強oUNIX是當前唯一能 夠安裝和運行在從微機、工作站、大型機到巨型機上的操作系統(tǒng)。（3）Linux:多用戶、多任務、通用操作系統(tǒng)。Linux的特點：支持TCP/IP網絡協(xié) 議，并能與其它網絡集成，使異種機能方便地入網；它支持并行處理和實時處理，能充 分發(fā)揮硬件性能；它支持多種文件系統(tǒng)，方便用戶使用，等等。五、處理器的工作狀態(tài)（重點）特權指令（1）把CPU執(zhí)行的指令分成兩類：特權指令和非特權指令。（2）把不允許用戶程序中直接使用的指令稱為特權指令，其余的為非特權指令。 例

8、如，I/O指令、設置時鐘、設置控制寄存器、停機指令、設置中斷屏蔽、傳送PSW的 指令等都是特權指令。（3）I/O指令只允許在操作系統(tǒng)中使用，不允許在用戶程序中使用。若用戶程序直 接使用這些指令，則可能引起沖突或由于某些意外而造成錯誤。管態(tài)和目態(tài)為避免用戶程序中錯誤地使用特權指令，計算機硬件結構中的中央處理器具有兩種 工作狀態(tài)：目態(tài)和管態(tài)。系統(tǒng)程序運行的狀態(tài)為管態(tài)（包括特權指令）。用戶程序運行 的狀態(tài)為目態(tài)。怎樣限制用戶程序使用特權指令？答：如果中央處理器在目態(tài)工作，卻取到了一條特權指令，此時中央處理器將拒絕 執(zhí)行該指令，并形成一個“程序中使用了非法指令”的信號。硬件的中斷裝置識別到該 信號后，

9、將暫停用戶程序的執(zhí)行，并轉交給操作系統(tǒng)去處理。操作系統(tǒng)通知用戶：“程 序中有非法指令”，應進行修改。這樣可限制用戶使用特權指令。程序狀態(tài)字程序狀態(tài)字（PSW）是用來控制指令執(zhí)行順序而且保留和指示與程序有關的系統(tǒng)狀 態(tài)。程序狀態(tài)字包含三部分內容：（1）程序基本狀態(tài)（指令地址、條件碼、目態(tài)/管態(tài)、等待/計算）（2）中斷碼（3）中斷屏蔽位。六、操作系統(tǒng)與用戶的接口操作系統(tǒng)提供了兩類接口：程序員接口和操作員接口。什么是訪管指令？常見的有哪些？答：訪管指令不是特權指令，既可在管態(tài)下執(zhí)行，又可在目態(tài)下執(zhí)行，主要功能是 自愿進管，引起訪管中斷。例如，INT，drop。（重點）什么是“系統(tǒng)調用”？為什么要提供

10、“系統(tǒng)調用”？答：操作系統(tǒng)編制了許多不同功能的子程序，供用戶程序執(zhí)行中調用。這些由操作 系統(tǒng)提供的子程序稱為系統(tǒng)功能調用程序，簡稱系統(tǒng)調用。系統(tǒng)調用是操作系統(tǒng)為用戶程序提供的一種服務界面，或者說，是操作系統(tǒng)保證程 序設計語言能正常工作的一種支持。在源程序一級，用戶用程序設計語言描述算題任務 的邏輯要求，例如讀文件、寫文件、請求主存資源等。這些要求的實現(xiàn)只有經過操作系 統(tǒng)的系統(tǒng)調用才能完成，其中有些要求還必須執(zhí)行硬件的特權指令（如I /O指令）才能 達到目的。用戶程序執(zhí)行時，若取了訪管指令，CPU將轉入了管態(tài)。當系統(tǒng)調用程序后，CPU回 到了目態(tài)。操作系統(tǒng)提供了讓聯(lián)機用戶表示作業(yè)執(zhí)行步驟的手段:

11、操作控制命令、作業(yè)控制語言。第2章處理器管理椅考情分析本章主要內容：1.多道程序涉及的概念進程的定義及其四大屬性進程控制塊（PCB）和程隊列的組織中斷及中斷處理的概念進程調度和作業(yè)調度及其計算線程的相關概念重點：1.多道程序設計進程、原語進程調度和作業(yè)調度本章考試分值約為2025分。出題形式多以單選題、多選題、填空題、簡答題、綜 合應用題為主。椅知識網絡圖程序的順序執(zhí)行多道程序設計 程序的并行執(zhí)行J多道程序設計，進程的定義進程的概念處理器管理進程控制快進程隊列提高資源的利用率正確描述程序的執(zhí)行情況進程是動態(tài)的，它包含了數(shù)據(jù)和運行在數(shù)據(jù)集上的程序多個進程能夠含有相同的程序多個進程能夠并發(fā)執(zhí)行等待態(tài)就緒態(tài)為何要引入進程的定義中斷和中斷處理，中斷中斷類型中斷響應I運行態(tài)r硬件故障中斷事件處理硬件程序中斷事件處理中斷處理硬件外部中斷事件處理硬件輸入/輸出中斷事件處理硬件訪管中斷事件處理處理的兩級調度作業(yè)調度算法處理器調