OS作業系統(序)

2021-10-01 03:06:03 字數 2472 閱讀 6614

/記錄一下自己在學習作業系統時的知識點,如果有不對的地方,歡迎指正/

1) .c檔案—>可執行程式?

.c檔案–預處理–編譯–鏈結–可執行程式

2)os是什麼??

*硬體之上的第一層軟體 + 是一組程式 + 用來有效控制和管理計算機系統的各類資源 + 是使用者和計算機之間的介面,以方便使用者使用計算機。

os功能:

*乙個虛擬機器---->使用者觀點

//使用者與計算機之間的介面(命令介面、程式設計介面),使使用者不涉及到計算機硬體

*乙個資源管理器----->系統觀點

//硬體資源:構成計算機系統所必須配置的所有硬體:cpu、記憶體、時鐘、磁碟…

//軟體資源:程式和資料(檔案)

//4大功能:程序管理(程式排程;cpu的分配) + 記憶體管理(記憶體分配、釋放、保護、擴充…) + 檔案管理(檔案儲存空間管理、訪問、訪問控制) + i/o裝置管理(裝置分配、緩衝區管理)

3)作業

作業是從輸入開始到輸出結束,使用者要求計算機所做的一次業務處理的全部工作。

作業 = 程式 + 資料 + 作業說明書

(作業概念源於批處理系統,在分時系統中一般不存在傳統作業的概念)

4)批處理(batch)

一批作業構成乙個作業佇列,依次處理

提出目的:想要改進記憶體和i/o裝置之間的吞吐量,可以多個作業一次一起處理

缺點:無互動能力:作業從提交到完成,使用者不能與之互動,導致一旦發現作業錯誤不能及時改正; 延長了軟體開發時間,所以一般只適用於成熟的程式或大型的計算程式。

5)單道程式與多道程式

單道:在記憶體中只能有乙個使用者程式(從進入到結束)–>cpu利用率低

多道:在記憶體中存放多個使用者程式,同時處於可執行狀態 --> 即當乙個程式等待i/o時,另一程式可以使用cpu

6)多道批處理系統

批處理系統中引入多道程式技術:系統單位時間內完成的總工作量(吞吐量)大;資源利用率高;作業從進入系統到完成所經歷的時間(即周轉時間)長

7)分時系統

//*時間片:os將cpu時間劃分為若干片段//

多個使用者(程式)共享一台計算機,按時間片輪流使用:(多路性、互動性、獨占性、及時性)

8)併發(concurrence)與並行(parallel)

並行:兩個或多個事件在同一時刻發生

併發:兩個或多個事件在同一時間間隔內發生

9)實時os、網路os、分布式os

實時os:系統實時響應外部請求

網路os:提供網路通訊和網路服務功能(在計算機網路上)

//兩種基本模式:客戶/伺服器(client/server)模式、對等(peer-to-peer)模式 對使用者不透明,即使用者需要指明所使用資源的位置

分布式os:執行在不具有共享記憶體的多台機器上,可以將乙個程序分散到各機器上執行,但在使用者眼裡卻像一台計算機 對使用者透明,即使用者不了解所占用資源的位置

10)os對執行環境的要求

*cpu

//特權指令(例如:啟動外部裝置,清記憶體,關中斷…只能os使用)

//cpu的2種工作狀態:核心態(kernel mode)和使用者態(user mode)

----處理器處於核心態時,全部指令都可以執行,可使用所有資源 ; 使用者態:只能執行非特權指令

//程式狀態字psw(program status word)和程式計數器pc(program counter)

----psw:指示程式執行的當前狀態【主要包括:cpu的工作狀態(核心態還是使用者態)、條件標誌、中斷標誌】

---- pc:指示下一條要執行的指令

*記憶體

//記憶體分塊–>旨在簡化對記憶體的分配和管理

//記憶體保護:界限暫存器(上界暫存器和下界暫存器)、儲存保護鍵(key)–>os正常執行的基本條件

----儲存保護鍵(key):當乙個程式進入記憶體時,os為其分配乙個唯一的key,同時將分配給它的每個儲存塊都設定成該key。

----psw中的儲存key欄位存放當前執行程式的key;訪問記憶體時,兩個key要匹配;儲存塊引入讀保護位:0:key不匹配也可讀,1:key不匹配不可讀

*中斷

cpu收到外部中斷訊號後,停止原來的工作,轉去處理該中斷事件,完畢後回到原來斷點,繼續工作。如果沒有中斷,os將難以工作

中斷型別:硬體中斷、異常(exception)、陷入(trap,又稱訪管中斷)

*時鐘

os必不可少的硬體設施:硬體時鐘(絕對時鐘、相對時鐘-分時系統的基礎)和軟體時鐘

*重定位

將程式中的相對位址轉換為絕對位址。(原因:執行前不可能知道程式將放在記憶體的什麼位置。)==

靜態重定位: 程式裝入記憶體時,由裝入程式重定位

動態重定位: cpu每次訪問記憶體時,由動態位址轉換機構(硬體)自動進行

11)現代os的基本特徵:併發、共享、虛擬、不確定

作業系統(OS)

作用 管理計算機的軟硬體資源,並提供使用介面及工作介面。管理 軟體資源 安裝,使用安全及刪除。硬體資源 cpu執行時間,記憶體儲存空間。提供使用方式 介面 識別,驅動等 工作介面 視覺化介面 桌面,資源管理器 發展 windows win95 win98 winxp win7 win8 win10 ...

作業系統os

這種機制使得期望執行的儲存空間大於實際的物理儲存空間。其方法是將程式放在磁碟上,而將主存作為一部分快取,用來儲存最頻繁使用的部分程式,這種機制需要快速映像記憶體位址,用來把程式生成的位址轉換為有關位元組在 ram 中的實體地址。這種映像由 cpu 中的乙個稱為 儲存器管理單元 memory mana...

作業系統 OS

1.2.1寫程式時通過怎樣的方式進行請求計算機資源的?答案就是通過系統呼叫,這些個系統呼叫會進入陷阱表 而這些陷阱表中儲存了系統需要執行的特權指令,即進入核心模式。核心模式下可以訪問計算機資源,執行相應的資源操作,當訪問結束後,跳出陷阱,恢復成使用者態。1.2.2 os如何重獲cpu的控制權?即某個...