操作系统考前复习版.pdf

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件资源，同时为用户提供一个方便、高效的接口。在408操作系统的考前复习中，我们需要理解以下几个关键知识点： 1. **操作系统的功能**：操作系统的主要职责包括处理机管理、存储器管理、文件管理和设备管理。它作为用户和计算机硬件之间的桥梁，提供了命令接口和程序接口供用户与硬件交互。 2. **操作系统的结构**：常见的操作系统结构有分层法、模块化、宏内核和微内核。微内核将核心功能保持在内核中，其余服务运行在用户空间，这提高了安全性、可移植性和灵活性，但可能导致性能下降。宏内核则将大部分功能集成在内核，提供更好的性能但可能增加内核的复杂性。 3. **微内核的优缺点**：微内核架构的优点在于安全、可移植和灵活，缺点是由于频繁的用户态和核心态切换，可能导致性能降低。 4. **操作系统的发展历程**：从单道批处理、多道批处理到分时、实时、网络和分布式系统，操作系统不断进化以适应不同的需求。分时系统允许多个用户通过终端同时使用计算机，通过时间片轮转的方式，使得每个用户都有独自使用计算机的错觉。 5. **多道的意义**：多道程序设计提高了资源利用率和系统吞吐量，中断和通道技术是实现多道程序并发执行的基础，中断用于处理硬件事件，通道则允许I/O操作与CPU工作并行进行。 6. **并发与并行**：并发是多个事件在一段时间间隔内看似同时发生，而并行则指多个事件在同一时刻真正同时发生。在单处理器系统中，并发是通过时间片轮转实现的，而在多处理器系统中，可以实现真正的并行执行。 7. **库函数与系统调用**：库函数是应用程序的一部分，运行在用户空间；系统调用是内核的一部分，提供给用户访问操作系统功能的接口，运行在内核空间。系统调用通常涉及上下文切换，因此效率较低。 8. **特权指令和非特权指令**：特权指令只能在核心态下执行，以保护系统安全；非特权指令在用户态下即可执行。 9. **访管指令与访管中断**：访管指令允许用户态下的程序请求操作系统服务，触发访管中断进入核心态。 10. **处理机管理**：处理机调度的目的是优化资源利用，避免处理机空闲。调度算法包括高、中、低优先级调度，长短作业优先，先来先服务，时间片轮转，高响应比优先和多级反馈队列等。 11. **上下文切换**：上下文切换是切换CPU执行另一个进程的过程，涉及到保存和恢复进程状态，虽然必要但会带来额外开销。 这些知识点是操作系统学习的重点，理解和掌握它们对于408考试至关重要。在复习时，不仅要记住概念，还要深入理解其背后的原理和应用场景。