1、操作系統(tǒng)概述,考研大綱： (一) 操作系統(tǒng)的概念、特征、功能和提供的服務(wù) (二) 操作系統(tǒng)的發(fā)展與分類 (三) 操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境 本章是學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)。復(fù)習(xí)要求如下： （1）掌握操作系統(tǒng)的基本概念 包括操作系統(tǒng)的作用、功能 特征和操作系統(tǒng)的分層模型 （2）掌握操作系統(tǒng)的基本類型和各類操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，包括各類操作系統(tǒng)之間的比較，能使用甘特圖描述多作業(yè)/進(jìn)程的執(zhí)行過程。 （3）掌握操作系統(tǒng)的軟 、硬件運(yùn)行環(huán)境，包括目態(tài)和管態(tài)等概念 特別是中斷和系統(tǒng)調(diào)用的過程。 出題情況： 2009、2010、2011 各出單選題一題 2分,1.1 操作系統(tǒng)的基本概念 1.什么是操作系統(tǒng) 概念： 研究

2、操作系統(tǒng)的觀點(diǎn)： （1）系統(tǒng)觀點(diǎn)：資源管理； （2）用戶觀點(diǎn)：用戶使用計(jì)算機(jī)的界面； （3）軟件觀點(diǎn)：程序和數(shù)據(jù)的集合。 2. 操作系統(tǒng)的特征（并發(fā)、共享、虛擬、不確定） 3.操作系統(tǒng)功能（處理機(jī)管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理、用戶接口） 4.操作系統(tǒng)提供的服務(wù)（程序執(zhí)行、I/O操作、文件系統(tǒng)操作、通信、錯(cuò)誤檢測(cè)、資源分配和保護(hù)） 5.操作系統(tǒng)的性能指標(biāo)（資源利用率、吞吐量、周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間等）,1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展與分類 1.發(fā)展 （1）人工操作系統(tǒng) （2）脫機(jī)輸入/輸出技術(shù) （3）批處理技術(shù) （4）多道程序設(shè)計(jì)技術(shù),2.操作系統(tǒng)的基本類型 （1）批處理操作系統(tǒng) 單道批處理； 多

3、道批處理： 特征：用戶脫機(jī)使用計(jì)算機(jī)、成批處理、多道程序運(yùn)行； （2）分時(shí)操作系統(tǒng) 分時(shí)； 特征：多路、交互、獨(dú)占、及時(shí)。 （3）實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 特點(diǎn)：響應(yīng)及時(shí)和高可靠性。 （4）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 特點(diǎn)：與網(wǎng)絡(luò)的硬件相結(jié)合來完成網(wǎng)絡(luò)的通信。 （5）分布式操作系統(tǒng) 特點(diǎn)： 保證資源的一致性、通信速度高和并行處理能力。,1.3 操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境 1.操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 （1）CPU （2）存儲(chǔ)器 （3） 緩沖技術(shù) （4）中斷： 概念：中斷、中斷源、中斷系統(tǒng) 分類： 按中斷信號(hào)的來源：外中斷、內(nèi)中斷； 按中斷信號(hào)的含義和功能：機(jī)器故障中斷、I/O中斷、外中斷、程序性中斷、訪管中斷 處理過程：保護(hù)被中斷進(jìn)

4、程現(xiàn)場(chǎng)；分析中斷原因、執(zhí)行中斷處理程序；恢復(fù)被中斷進(jìn)程現(xiàn)場(chǎng)。,1.3 操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境 1.操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 （4） 中斷： 中斷優(yōu)先級(jí) 中斷屏蔽 （5） 時(shí)鐘,1.3 操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境 2. 操作系統(tǒng)與其它軟件的關(guān)系 （1）重定位 （2）裝入程序：絕對(duì)裝入、再定位裝入、連接裝入 3.操作系統(tǒng)與人的接口 （1）命令接口 （2）程序接口 （3）圖形接口,1. 設(shè)內(nèi)存中有三道程序A、B、C，它們按A、B、C的優(yōu)先次序執(zhí)行。它們的計(jì)算和I/O操作時(shí)間如表11所示(單位：ms)。 假設(shè)三道程序使用相同的設(shè)備進(jìn)行IO操作，即程序以串行方式使用設(shè)備，試畫出單道運(yùn)行和多道運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系圖(調(diào)度程序的執(zhí)

5、行時(shí)間忽略不計(jì))。在兩種情況下，完成這三道程序各要花多少時(shí)間? 表1.1 三道程序操作的時(shí)間,2. 下列選項(xiàng)中，在用戶態(tài)執(zhí)行的是 。 A 命令解釋程序 B 缺頁處理程序 C 進(jìn)程調(diào)度程序 D時(shí)鐘中斷處理程序 注：本題為2011年全國(guó)考研題 解：命令解釋程序解釋用戶在用戶態(tài)下輸入的命令，是在用戶態(tài)下執(zhí)行的。本題答案為A。 3. 用戶程序中要將一個(gè)字符送到顯示器上顯示，需使用操作系統(tǒng)提供的 接口。 A系統(tǒng)調(diào)用 B函數(shù) C 原語 D子程序 解：用戶程序通過程序接口(即系統(tǒng)調(diào)用)啟動(dòng)I0操作。本題答案為A。,4. 下列選項(xiàng)中，操作系統(tǒng)提供給應(yīng)用程序的接口是 。 A系統(tǒng)調(diào)用 B 中斷 C 庫函數(shù) D 原

6、語 操作系統(tǒng)接口有命令接口、程序接口和圖形接口，其中程序接口又稱為系統(tǒng)調(diào)用. 本題答案為A。 5. 敘述系統(tǒng)調(diào)用的概念和操作系統(tǒng)提供系統(tǒng)調(diào)用的原因。 解：系統(tǒng)調(diào)用也稱程序接口，是程序級(jí)的接口，即用戶程序可以利用系統(tǒng)調(diào)用提供的一組系統(tǒng)調(diào)用命令去調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核中的一個(gè)(或一組)過程來完成自己所需要的功能。 系統(tǒng)調(diào)用可以看做是操作系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用程序之間進(jìn)行交互的接口，操作系統(tǒng)向用戶程序提供系統(tǒng)調(diào)用的原因是為了對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行“保護(hù)。當(dāng)用戶程序需要系統(tǒng)服務(wù)，也就是要調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)核中的某些程序時(shí)，只能從規(guī)定的位置進(jìn)入內(nèi)核，這樣才能保證系統(tǒng)的安全。,6.簡(jiǎn)述系統(tǒng)調(diào)用的過程。 （1）系統(tǒng)產(chǎn)生軟中斷，由硬件完成現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，并通過中斷向量轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)用總控程序，同時(shí)處理機(jī)狀態(tài)由用戶態(tài)切換為系統(tǒng)態(tài)。 （2）系統(tǒng)調(diào)用總控程序根據(jù)系統(tǒng)調(diào)用號(hào)和