文档介绍：操作系统概论
1、操作系统:是计算机系统的一个系统软件,有效管理系统中软硬件资源,合理组织计算机工作流程,方便。
2、操作系统特征:并发性(多程序宏观并发,微观单道)、共享性(互斥共享,同时共享)、随机性(异步性,进程走走停停)
3、操作系统功能:进程管理(进程控制、进程同步、进程通信、调度),存储管理(内存分配与回收、存储保护、内存扩充)、文件管理(文件存储空间、目录管理——按名存储、文件安全性)、设备管理、用户接口(命令接口、程序接口、图形接口)
4、操作系统分类:(1)按用户界面的使用环境和功能特征批处理操作系统,分时操作系统,实时操作系统
(2)个人操作系统,网络操作系统,分布式操作系统,嵌入式操作系统
批处理操作系统:特点成批处理。
优点:自动化高目标系统资源利用率高作业吞吐率高(单位时间内计算机系统处理作业的个数)
缺点:不能直接与计算机交互不适合调试程序
单道批处理系统:自动性、顺序性、单道性
多道批处理系统:提高CPU利用率、增加系统吞吐量
指令:一般指令(用户)
特权指令:输入输出,停机(系统)
SPOOLing(假脱机技术):把独占改为虚拟共享
在磁盘上开辟输入井,输出井
在主存——输入缓冲区、输入缓冲区
输入进程——数据从输入设备—输入缓冲区—输入井—CPU需要,输入井—主存
特点:提高输入输出速度、把独占改为虚拟共享、实现虚拟设备功能
分时系统:交互的、采用时间片轮转、轮流为多个终端用户使用
特点:多路性、交互性、独占性、及时性
影响相应时间:(1)机器处理能力(2)请求服务时间(3)终端数(4)服务请求分布(5)调度算法
实时系统:在规定时间完成处理——工业控制、军事控制、实时通讯(电讯、银行、飞机订票、股市)
特点:多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性
嵌入式操作系统
特点:内核小、专用性强、系统精简、高实时性、多任务操作系统
分布式操作系统
特点:分布性、并行性、透明性、共享性、健壮性
操作系统结构:整体结构、层次结构(硬件层—操作系统层—系统程序层—应用程序层)、微内核(客户服务器结构典型的WINDOWS NT)
11、计算机系统包括硬件系统,软件系统
12、计算机系统的资源包括两大类硬件资源和软件资源
13、硬件系统:中央处理器,内存储器,外存储器,以及各种类型的输入输出设备(键盘,鼠标显示器,打印机)
14、软件系统:各种程序和数据
软件系统又分为:应用软件,支撑软件(数据库,网络,多媒体),系统软件(操作系统,编译器)
15、.操作系统的任务:组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源
向用户提供各种服务功能(一方面向程序开发和设计人员提供高效的程序设计接口二向使用计算机系统的用户提供接口)
16、操作系统的发展
17、UNIX系统
C语言编写,多用户,多任务,分时操作系统,树形文件系统
20世纪70年代微软MS DOS 单用户单任务
1984年苹果操作系统
1992 微软交互式操作系统WINDOWS
1995 window95
1991 linux linux遵循UNIX标准POSIX 继承UNIX全部优点
嵌入式操作系统
高可靠性,实时性,占有资源少,智能化能源管理。易于连接,低成本
个人计算机操作系统
单用户多任务
网络操作系统(NOS)
目标:相互通信及资源共享
两种模式:集中式,分布式
网络操作系统和分布式操作系统主要不同在于:网络操作系统可以构架与不同的操作系统
网络操作系统不要求对网络资源透明的访问,对本地资源和异地资源访问区别对待
分布式操作系统强调单一操作系统对整个分布式系统的管理,调度
指令集:ISO/IEC7816-4
提供的指令类型:数据管理类,通信控制类,安全控制类
四个基本功能: 资源管理,通信管理,安全管理,应用管理
智能卡硬件资源:CPU,存储部件,通信接口
操作系统的运行机制
CPU(运算器、控制器、寄存器、高速缓存)
寄存器:用户可见寄存器(数据寄存器、地址寄存器、条件码寄存器)、控制状态寄存器(程序计数器、指令寄存器、程序状态字)
处理器状态:
管态—特权指令、目态—非特权指令(管态可调用所有指令和资源,改变处理器状态,目态转换官态——中断,官态转目态——修改PSW值)
PSW程序状态字
核心状态、管理状态、用户程序状态(目标状态)
存储器结构图
存储保护(1界地址寄存器——(1)上下限寄存器,(2)基址寄存器和限长寄存器
2存储键)
中断与异常
中断特点:随机的、可恢复的、自动处理的
中断分类
中断:与正在执行的