自考操作系统概论()-知识总结

操作系统概论

知识总结

第一章操作系统简介

1.操作系统是覆盖在裸机上的第一层系统软件

2.操作系统的两个主要目标：

a)与硬件部分相互作用，为包含在硬件平台上的所有底层可编程部件提供服务

b)为运行在计算机系统上的应用程序（即所谓用户程序）提供执行环境

3.现代计算机系统的一个重要特点就是支持多任务

4.操作系统所管理的资源主要包括处理机、内存、设备和文件，在网络操作系统中还包括网卡、宽带等

5.操作系统的主要功能：

a)处理机管理

b)内存管理

c)设备管理

d)文件管理

6.操作系统的发展从时间顺序上经历了从无操作系统到单道批处理系统、多道程序系统（多道批处理系统、分时系统）的发展过程，随着计算机应用领域的扩大、计算机体系结构的多样化，又出现了微机操作系统、网络操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统和物联网操作系统

7.单道批处理系统内存中只有一道作业，可以自动成批处理作业。单道批处理系统特点：自动性、顺序性、单道性。单道批处理系统与无操作系统相比，减少了等待人工操作的时间

8.多道批处理系统的特点是多道性、无序性、调度性、复杂性。其优点是能够提高CPU、内存和I/O设备的利用率和系统的吞吐量，缺点是系统平均周转时间长，缺乏交互能力。

9.分时操作系统允许多个用户通过终端同时使用计算机，特点是多路性、独立性、及时性和交互性，优点是向用户提供了人机交互的方便性，使多个用户可以通过不同的终端共享主机。分时系统的实现需要解决两个关键问题，即及时接收和及时处理

10.实时系统主要用于实时控制和实时信息处理领域。实时系统必须能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行

11.实时系统的特点：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性

12.实时系统比分时系统要求有更高的可靠性

13.现代操作系统都支持多任务，具有并发、共享、虚拟和异步性特征

14.并发两个或多个事件在同一时间间隔内发生

15.共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用，资源共享有两种方式：互斥共享和同时共享

16.内存管理的主要任务是为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用内存，提高内存的利用率，以及从逻辑上扩充内存以实现虚拟存储

17.内存管理应具有内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充功能

18.操作系统可以采用两个方式实现内存分配，即静态分配方式和动态分配方式

19.内存保护的任务：

a)使操作系统内核的空间不会被用户随意访问，以保证系统的安全和稳定

b)确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰

20.CPU执行程序过程中访问内存时，需要把程序的逻辑地址转变为物理地址，这个转换过程称为地址映射

21.内存扩充的任务是借助于虚拟存储技术，从逻辑上扩充内容容量，使系统能够向用户提供比物理内存大的存储容量。为了能从逻辑上扩充内存，系统必须具有内存扩充机制，以实现请求调入功能和置换功能

22.进程的管理功能主要包括进程的描述与组织、进程控制、进程同步、进程通信及进程调度

23.设备管理主要功能：

a)缓冲管理

b)设备分配

c)设备处理

d)设备独立性和虚拟设备

24.目录项包括文件名、文件属性、文件的地址等信息。

25.操作系统向用户提供了用户与操作系统之家的接口。主要包括：命令接口、图形接口和程序接口

26.命令接口分为联机用户接口和脱机用户接口。联机用户接口是为联机用户设计的。脱机用户接口是为批处理作业的用户提供的，也称处理厂用户接口

27.操作系统提供给程序员的接口是系统调用

28.软件系统结构是一个复杂软件体系的高层结构，为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象

29.明确清晰的软件系统结构是一条贯穿软件系统整个生命周期的主线，是软件设计成功的基础和关键，也是对软件大型化、复杂化趋势的一种很好的应对决策

30.单体内核是操作系统中最早、最常见的体系结构

31.微内核技术是操作系统发展的一个里程碑，它的核心思想是核心功能外移

32.程序是指令的集合，程序的执行就是按照某种控制流执行指令的过程

33.一个单一指令需要的处理称为指令周期，一个指令周期可以划分成两个步骤，分别是取指周期和执行周期

34.在每个执行周期开始时，处理器从存储器中取一条指令

35.程序的执行就是反复取指令和执行指令

36.取指令和执行指令都是由硬件完成的。

第二章进程管理

1.操作系统中最核心的概念是进程

2.程序的顺序执行的特点：顺序性，封闭性，可再现性

3.程序的并发执行的特点：间断性、失去封闭性、不可再现性

4.引入进程的原因：当操作系统支持程序并发执行时，并发执行的程序可能是同一程序在不同数据集合上的执行，也可能是不同的程序在不同数据集合上的执行，它们共享系统资源，用程序已不能描述程序的并发执行，所以引入了进程的概念

5.进程的定义：

a)进程是允许并发执行的程序在某个数据集合上的运行过程

b)进程是由正文段、用户数据段和进程控制块共同组成的执行环境。

6.正文段存放被执行的机器指令，用户数据段存放进程在执行时直接进行操作的用户数据，进程控制块存放程序的运行环境，操作系统通过这些数据描述和管理进程

7.进程的特征：

a)并发性。

b)动态性

c)独立性

d)异步性

e)结构特征

8.进程与程序的区别：

a)程序是静态的，进程是动态的。

b)程序是永久的，进程是暂时存在的

c)程序与进程的存在实体不同。