(完整word版)计算机等考四级操作系统知识点.doc

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它在硬件和软件之间起着桥梁的作用。从不同的角度来看，操作系统有多种重要作用。从计算机系统发展角度，操作系统提供虚拟机和扩展机，使计算机能力得到增强；从软件设计和开发角度看，它为软件开发提供基础平台；从应用角度看，操作系统为人机交互提供接口，使用户能够方便地与计算机互动；从安全角度看，操作系统是系统的第一道防线，保护计算机免受恶意攻击。 操作系统主要由四个关键部分组成：进程线程管理、内存管理、设备管理和文件管理。安装操作系统的主要目标是提高计算机系统资源的利用率，例如通过多道程序设计技术，让多个进程并发执行，从而提升系统效率。操作系统有内核态和用户态两种运行模式，内核态拥有更高的权限，可以执行特权指令，而用户态则限制了对敏感资源的访问，保证了系统安全。 并发性是操作系统的一个基本特征，它使得多个进程在宏观上看似同时运行，实际上在微观层面上交替执行。操作系统为用户提供命令行接口和系统调用接口，前者允许用户通过输入命令直接与系统交互，后者则是程序直接调用操作系统服务的途径。 微内核结构是一种操作系统的设计方法，它将核心功能最小化，只保留最基本的服务在内核中，其他服务以服务器的形式运行在用户空间，这种设计增强了系统的稳定性和模块化。系统调用是用户程序与操作系统进行交互的重要手段，用于请求操作系统服务，如文件操作、进程控制等。 在批处理操作系统中，虽然能高效利用计算资源，但缺乏交互性，不适合需要实时反馈的应用场景。寄存器是处理器中存储数据的关键部件，其中的数据寄存器对用户可见，而状态寄存器用于监控系统状态。中断是处理器响应外部事件的方式，中断源包括硬件故障、I/O 请求等，中断处理程序通常存放在中断向量表中。 中断处理有中断屏蔽和访管中断的概念，中断屏蔽用于防止在特定时刻被打断，访管中断则用于在用户态下请求内核服务。I/O 控制方式有直接控制、中断驱动等多种，其中中断驱动常用于键盘等设备的读写操作。 程序局部性原理是指程序在执行时往往表现出时间和空间上的集中性，这对优化内存管理有重要意义。链接是将多个目标程序合并成可执行文件的过程。在多道程序设计系统中，CPU 可以与外部设备并行工作，提高系统效率。 进程是操作系统中执行程序的实例，拥有独立的地址空间，进程间的同步与通信（如缓冲区关联）是系统管理的重要内容，包括互斥、死锁等问题的预防和解决。进程创建时，会先申请进程控制块（PCB），填充相关信息后放入就绪队列。 操作系统是计算机系统的核心，涉及到进程管理、内存管理、设备管理、文件管理等多个方面，它的设计和实现直接影响到系统的性能、安全性和用户体验。了解和掌握操作系统的基本概念和机制，对于理解和使用计算机系统至关重要。