- 操作系统定义 :程序运行、资源管理、服务用户
- 计算机系统结构:硬件、操作系统、应用程序、用户
- 计算机系统组织:启动、中断、IO结构、存储结构
- 启动:确认设备正常后开启引导程序(初始化设备,操作系统载入内存,运行第一个进程init(),等待事件发生)一般位于ROM或EEROM中
- 中断:软中断(软件触发不可屏蔽)、硬中断(CPU发信号触发可以屏蔽)
- 发生中断以后CPU运行中断服务程序ISR,系统通过中断向量表管理中断请求
- 举例:I/O设备发生事件、异常事件(断电、部件失灵)、非法指令(除数为0、指令不存在)
- 中断发生:保存当前进程的程序计数器,跳到中断服务程序运行,结束后返回被中断程序
- 现代的操作系统被视为以中断驱动或事件驱动系统
- I/O结构:每个设备有自己的设备控制器,本地缓冲器和寄存器
- CPU负责内存和本地缓冲器之间的数据传递
- 设备控制器负责外部设备和本地缓冲存储之间的数据传递
- 设备控制器通过中断通知CPU表示I/O结束
- DMA:以块为单位,外部设备主存直接交换数据,每完成块以后触发中断,原来是字节为单位,提速
- 操作方法:同步(IO结束后用户程序有控制权)、异步(IO期间用户程序可以运行)
- 存储结构:指令寄存器、数据寄存器
- 一级存储设备(内存)、二级存储设备(不易失,如磁盘)
- 存储设备:磁盘、闪存、固态硬盘
- 计算机系统体系结构:单处理器系统、多处理器系统、集群系统(多个自治系统组成,)
- 对称结构,非对称结构(有主从关系,结构不太)
- 多处理器环境下,每个处理器都要有自己的寄存器和高速内存来执行不同任务,提高效率
- 操作系统结构操作
- 结构:批处理系统(无用户交互)、多道程序系统、分时系统(多任务系统)
- 多道程序:提高CPU使用率
- 多任务系统:公平使用
- 操作:双重模式操作(用户、内核),模式位区分
- 结构:批处理系统(无用户交互)、多道程序系统、分时系统(多任务系统)
- 操作系统管理内容:进程、内存、存储
- 缓冲:传输数据
- 缓存:提高性能
- 假脱机:低速字符设备与主机交换信息,通过虚拟设备共享
- 其他计算机系统:分布式、实时。。
操作系统——导论
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