考试大纲:

        1.操作系统的基本概念

        2.操作系统的发展历程

        3.程序运行环境

                1)CPU运行模式

                2)中断和异常的处理

                3)系统调用

                4)程序的链接与装入

                5)程序运行时内存映像与地址空间

        4.操作系统结构

        5.操作系统引导

        6.虚拟机

1.操作系统的基本概念

1.1为什么需要操作系统

        用户几乎不可能使用裸机。

1.2操作系统的概念

        CPU是计算机硬件的核心。

        操作系统是计算机软件的核心,是最基本的系统软件。

        操作系统是用以控制和管理计算机系统资源,方便用户使用的程序和数据结构的集合。

1.3计算机系统部件

        硬件、操作系统、应用程序、用户。

        操作系统是硬件之上的第一层软件,是对硬件的首次扩充,也是其它软件运行的基础。

1.4操作系统的目标

        1.执行用户程序并使用户问题更容易解决;

        2.使计算机系统更易使用;

        3.以一种有效率的方式使用硬件。

1.5操作系统的作用

        1.管理计算机的硬件、软件资源;

        2.是用户使用计算机硬件、软件的接口;(命令接口和程序接口)

        3.是直接与硬件相邻的第一层软件,由大量及其复杂的系统程序和众多数据结构组成。

1.6操作系统的功能

        1.6.1.处理机管理

        完成处理机资源分配和调度等功能。

                进程控制

                进程调度

                进程同步

                进程通信

        1.6.2.存储器管理

        提高内存利用率,方便用户使用,提供足够的存储空间。

                存储分配与回收

                存储保护

                地址重定位

                内存扩充

        1.6.3.设备管理

        完成用户I/O请求,为用户分配I/O设备,提高CPU与I/O设备利用率,方便设备使用。

                缓冲管理

                设备分配与回收

                设备处理

                虚拟设备

                设备独立性

        1.6.4.文件管理

        外存上信息资源“按名存取”。

                存储空间管理

                目录管理

                文件存取控制

                软件管理

        1.6.5.用户接口

        为用户提供使用计算机的接口。

                作业级接口

                程序级接口

1.7操作系统的特征

        并发多个事件在同一时间段内发生(并行:同一时刻发生)。

        共享多个进程共享有限的计算机系统资源。(两种方式:互斥共享、同时访问)

        虚拟一个物理实体映射为若干个对应的逻辑实体——分时/分空间。

        异步(不确定性)进程的执行顺序和执行时间的不确定性。

2.操作系统的发展历程

2.1手工操作

        无操作系统。

        工作方式:人工操作,用户是计算机专业人员。

        编程语言:机器语言,使用I/O纸带或卡片。

        缺点

        1.用户独占全机,设备利用率很低;

        2.CPU等待用户(手工插卡片)。

        脱机I/O:使用磁带作为输入/输出中介。

2.2单道批处理系统

        运行特征

        顺序性、单道性、自动性。

        优点

        减少了CPU的空闲时间,提高了主机CPU和I/O设备的使用效率,提高了吞吐量。

        缺点

        CPU和I/O设备使用忙闲不均。

2.3多道批处理系统

        运行特征

        多道性、无序性、调度性。(宏观上并行,微观上串行)

        优点

        资源利用率高;

        系统吞吐量大。

        缺点

        无交互能力,用户相应时间长;

        作业平均周转时间长。

        所用技术

                作业调度

                资源共享

                内存使用

                内存保护

2.4分时系统

        分时:多用户共享一台主机,多程序共享硬件和软件资源。

        分时技术:把CPU时间分成若干大小相等/不等的时间单位。

        特点

        1.多路性

        2.独占性(用户感觉独占计算机)

        3.交互性(与计算机会话)

        4.及时性(快速响应)

2.5实时系统

        具有严格确定的时间限制的操作系统,对实时性要求高,专用性强。

        分为硬实时系统软实时系统

        与批处理系统和分时系统的区别

        专用系统 批处理和分时系统通常是通用系统。

        实时控制,对外部事件迅速响应,有较强的中断处理机构。

        高可靠性

        实时系统工作方式:接收外部消息、分析消息,调用相应处理程序进行处理。

        可与通用系统结合成通用实时系统

2.6并行系统

        有紧密通信、多于一个CPU的多处理器系统。(属于紧耦合系统)

        包括对称处理器非对称处理器

        优点

        吞吐量大

        经济

        可靠

2.7分布式系统

        计算分布在若干物理处理器上(松散耦合)。(分布和并行)

        优点

        资源共享

        加快计算

        可靠

        可通信

2.8网络操作系统

        在通常操作系统的功能上提供网络通信和网络服务功能。

2.9嵌入式系统

        在各种设备、装置或系统中,完成待定功能的软硬件系统。

        被嵌入在各种设备、装置或系统中。

2.10个人操作系统

        目前使用最广泛,常见:Windows, Linux, MacOS.

Logo

华为开发者空间,是为全球开发者打造的专属开发空间,汇聚了华为优质开发资源及工具,致力于让每一位开发者拥有一台云主机,基于华为根生态开发、创新。

更多推荐