内容摘选自 B站王道考研的公开课程

1 操作系统的基本概念

1.1 操作系统的概念、功能和目标

1.1.1操作系统的定义

操作系统是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源, 并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配, 以提供用户和其他软件方便的接口和环境,它是计算机系统中最基本的系统软件。

1.1.2 操作系统的功能和目标

1.1.2.1 作为系统资源的管理者

进程:一个程序的执行过程, 执行前需要将该程序放到内存中,才能被CPU处理。

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QQ和朋友聊天:

1.找到QQ安装的位置 文件

2.该程序的相关数据放入内存 存储器

3.对应的进程被CPU处理 处理机

4.摄像头设备分配给进程所使用 设备

1.1.2.2作为用户和计算机硬件之间的接口

命令接口:允许用户直接使用

程序接口:允许用户通过程序间接使用

GUI接口:现代操作系统中最流行的图形用户接口

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联机命令接口:交互式

脱机命令接口:批处理命令

程序接口:调用user32.dll 在程序中调用该dll (该过程即为系统调用)实现创建窗口等功能。

系统调用也被称为广义指令

1.2 操作系统的特征

1.2.1 并发

并发:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的,但微观上是交替发生的常考易混概念――

并行:指两个或多个事件在同一时刻同时发生。

1.2.2 共享

共享指的是资源共享, 指系统中的资源可供内存中多个并发执行的程序共同使用

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两个进程使用摄像头,只能分配给其中一个——互斥

两个进程读取一个硬盘的文件,在宏观上两个都可以读取发送,但是在微观上,两个进程是交替访问硬盘的

1.2.3 虚拟

虚拟是指一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体是实际存在的,而逻辑上对应物是用户感受到的

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1.2.4 异步

多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,进程的执行不是一贯到底的,而是走走停停,以不可预知的速度向前推进,这就是程序的异步性

1.2.5 小结

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1.3 操作系统的运行机制跟体系结构(单独搜索拓展)

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1.4 操作系统的运行机制和体系结构

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1.4.1 运行机制

1.4.1.1 什么是指令

CPU能够识别、执行的最基本的命令

1.4.1.2 两种指令

特权指令 : 如内存清零指令 (不允许用户程序使用)

非特权指令: 如普通的运算指令

1.4.1.3 处理器状态

用户态(目态):此时CPU只能执行非特权指令

核心态(管态):特权指令、非特权指令都可以执行

用户程序状态字寄存器(PSW)中的某个标志位来标识当前处理器处于什么状态

如 0 为用户态 1为核心态

1.4.1.4 两种程序

内核程序 : 操作系统的内核程序是系统的管理者, 既可以执行特权指令 , 也可以执行非特权指令 运行在核心态

应用程序:为了保证系统能安全运行, 普通应用程序只能执行非特权指令, 运行在用户态

1.4.1.5 操作系统的内核

进程管理、存储器管理、设备管理等功能

时钟管理、中断处理、原语(设备驱动、CPU切换等)

原语是一种特殊的程序 , 是最接近硬件的部分, 这种程序的运行具有原子性

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内核的分类:

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1.5 中断和异常

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1.5.1 中断的运行机制

本质:发生中断就意味着需要操作系统介入 , 开展管理工作

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1.5.2 中断的分类

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另一种分类方式:

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1.6 系统调用

1.6.1 什么是系统调用, 有何作用

应用程序通过系统调用请求操作系统的服务。系统中的各种共享资源都由操作系统统一掌管,因此在用户程序中,凡是与资源有关的操作(如存储分配、l/O操作、文件管理等),都必须通过系统调用的方式向操作系统提出服务请求,由操作系统代为完成。这样可以保证系统的稳定性和安全性,防止用户进行非法操作。

1.6.2 系统调用的分类 按功能

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1.6.3 系统调用的过程

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 posted on 2023-03-09 23:47    阅读(202)  评论(0编辑  收藏  举报