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计算机操作系统知识点汇总一年级,操作系统知识点整理(完整版)

时间:2023-05-03 10:59:25 阅读:207734 作者:3570

1、计算机系统是一个复杂系统,其包括硬件资源(中央处理器、主存储器、各种外围设备)和软件资源(程序、数据)。

2、计算机系统的硬件主要是中央处理器(CPU)、存储器输入输出控制系统各种输入输出设备组成。

3、人与计算机硬件之间的接口界面是计算机软件(分为系统软件、支撑软件以及应用软件)。系统软件是计算机系统中最靠近硬件层次的软件,是计算机系统中不可缺少的软件,操作系统为系统软件;支撑软件是支撑其他软件的开发和维护的软件,如各种接口软件、软件开发工具和环境等都是支撑软件;应用软件是特定应用领域的专用软件。

4、迄今为止,计算机硬件的组织结构仍采用▪痴情的雪碧基本原理,即“存储程序控制”原理。它一般归纳为控制器运算器输入设备输出设备五类部件组成。

5、CPU在每个工作的基本周期中首先从内存中提取指令,之后对其解码以确定其类型和操作数,最后执行;重复取指、解码并执行下一条指令,直至所有程序执行完毕。

6、高速缓存Cache)是CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小,但存取速度却比内存快很多。Cache的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾。

7、总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质。

8、在计算机启动时,BIOS开始运行。它首先检查RAM数量、键盘和其他设备是否安装并正常启动;接着扫描ISA和PCI总线,并找出连接其上的所有设备,若现有设备不同于上次启动,则配置新设备;然后,BIOS依照CMOS存储器中的设备清单决定启动何种设备,默认情况下从硬盘启动,启动设备上的第一个扇区被读入内存并执行,启动时按照分区表检查程序,将活动分区的第一个启动装载模块读入操作系统并执行;最后,操作系统询问BIOS,获得配置信息,当获得全部设备驱动程序后,操作系统将其调入内核,初始化相关表单,创建需要的进程,并在每个终端上启动图形用户界面。

9、CPU执行的程序是由一组保存在存储器中的指令组成的。一条单一的指令需要处理的时间成为一个指令周期,仅当机器关机,发生某种未发现的错误或者遇到与停机相关的程序指令时,程序执行才会停止。

10、当外部设备做好服务的准备,也就是说,当它准备好从处理器接收更多的数据时,该外部设备的I/O模块给处理器发送一个中断请求信号。这时处理器会做出响应,暂停当前程序的处理,转去处理服务于特定I/O设备的程序,这个程序称为中断处理程序

11、注意,中断可以在程序中的任何位置发生,而不是在一条指定的指令处。

12、在中断阶段,处理器检查是否有中断发生,即检查是否出现中断信号。如果没有中断,处理器继续运行,并在取指阶段取当前程序的下一条指令,如果有中断,处理器挂起当前程序的执行,并执行一个中断处理程序。这个中断处理程序通常是操作系统的一部分,它确定中断的性质,并执行所需要的操作,当中断处理程序完成后,处理器在中断点恢复对用户程序的执行。

13、处理多个中断有两种方法:第一种方法是当正在处理一个中断时,禁止再发生中断。禁止中断的意思是处理器将对任何新的中断请求信号不予理睬;第二种方法是定义中断优先级,允许高优先级的中断中断掉低优先级的中断处理程序的运行。

14、操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源,合理组织计算机的工作流程,以方便用户使用的程序集合。从资源管理的角度,操作系统被划分成处理机管理存储管理设备管理文件管理用户接口

15、多道批处理系统分时系统的出现标志着操作系统的形成。

16、操作系统的四大特征:并发性共享性虚拟性不确定性

17、当某个用户程序执行时,系统的全部资源(输入设备、处理机、输出设备以及一些软件资源等)均由该用户占有,直至结束时才释放全部资源,转交给其他后继用户。

18、程序具有的特征:顺序性封闭性可再现性

19、多道程序设计是在内存中存放多道程序,它们在操作系统的控制下在CPU上交替运行。多道程序设计具有提高系统资源利用率增加系统吞吐量的优点,但程序的并发执行和系统资源的共享使得操作系统的工作变得很复杂,不像单道程序执行时那样简单、直观。

20、进程可以定义为“并发执行的程序在一个数据集合上的执行过程”。

21、进程定义了三种基本状态,即运行状态就绪状态阻塞状态。进程的状态随着其自身的推进和外界的变化,由一种状态变迁到另一种状态。

22、正在运行的进程,由于规定的时间片用完而被暂停执行,该进程就会从运行状态转变为就绪状态。此进程根据其自身的情况(如优先级)插入就绪队列的适当位置,系统收回处理机后转入进程调度程序重新进行调度。

23、当阻塞的原因解除后,被阻塞的进程并不能立即投入运行,而是从阻塞状态转化为就绪状态继续等待处理机。仅当进程调度程序再次把处理机分配给它时,才可以从就绪状态转化为运行状态继续运行。

24、操作系统在创建进程时,要为进程分配PCB结构;填写相关内容,为进程分配进程组,连接进程的父子关系;为进程分配所需的资源;为进程建立地址空间,填写有关管理内存的表格,等加载程序等。

25、当进程已经完成了预期的任务,或者发生时间(如出现地址越界、非法指令等错误)而被异常终止时,进程将由运行状态转化为退出状态。

26、把挂起状态根据原来的就绪状态和阻塞状态进行细分,就形成了单挂起状态多挂起状态。在单挂起状态中增加了一个挂起状态,在多挂起状态中,增加了阻塞挂起状态就绪挂起状态

27、进程控制块是进程存在的唯一标识。它记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行的全部信息。操作系统根据进程控制块对并发执行的进程进行控制和管理。在进程整个生命周期中,系统总是通过访问进程控制块来实现对进程的控制,通过进程控制块感知进程的存在。

28、进程控制块的组织方式目前常用的是链接方式,链接方式把具有相同状态的进程控制块链接在一起,形成一个运行队列、一个就绪队列、若干个阻塞队列和一个空闲队列。

29、为了防止操作系统及其关键的数据结构(如PCB等)受到用户程序有意或无意的破坏,通常将处理机的执行状态分成核心态用户态。当用户程序需要操作系统服务而调用操作系统调用时,处理机的执行状态设置为核心态;当系统调用完成返回用户程序时,处理机的执行状态又重置为用户态。

30、内核是在计算机硬件上扩充的第一层软件,操作系统要对这部分软件进行保护。内核是利用原语来实现的。原语由若干条指令构成,是用于完成一定功能的过程。它与一般过程的区别在于,原语是原子操作构成的。所谓原子操作,是指过程中的所有操作要么全做,要么全不做。换句话说,原子操作是一个不可分割的操作,因此原语在被执行时是不可以被中断的。

31、进程控制的职责是对系统中的全部进程实行有效管理,其主要表现在对一个进程进行创建、撤销以及进程状态的转换控制。通常允许一个进程创建和控制另一个进程,前者称为父进程,后者称为子进程。子进程可以继承父进程所拥有的资源。当子进程撤销时,要将从父进程哪里获得的资源归还给父进程。此外,在撤销父进程时,必须撤销其所有子进程。为了标识进程之间的家族关系,PCB中设置有家族关系的表项,以标明自己的父进程及所有的子进程。

32、一个正在运行的进程,因为不能满足其所需要的资源而被迫处于阻塞状态,等待事件的发生,所以进程的阻塞是进程自身的一种主动行为,是进程通过调用阻塞原语把自己阻塞。

33、线程是进程的一个实体,是被独立调用和分派的基本单位,表示进程中的一个控制点,执行一系列指令。线程由线程控制块和属于该线程的用户栈和核心栈组成。线程必须在某个进程内执行。使用进程的其他资源,如程序、数据、打开的文件和信号量等。

34、进程中的所有线程共享该进程的资源,它们驻留在同一块地址空间中,并且可以访问相同的数据。

35、在大多数操作系统中,进程之间的通信需要内核的支持,以提供保护和通信所需要的机制。但是,由于同一个进程中的线程共享存储空间和文件,它们无须内核的支持就可以相互通信。

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