第一部分:操作系统概述
2016-06-07 11:21
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第一部分:操作系统—概述
第一章:导论
作者:Abraham Silberschatz(希尔伯沙茨)操作系统:操作系统是管理计算机硬件的程序,它还为应用程序提供基础,并且充当计算机硬件和计算机用户的中介。
计算机系统:计算机硬件,操作系统,系统程序与应用程序和用户。
当电源开启后:计算机需要执行一个初始化程序。该初始化程序或引导程序(bootstrap program) 比较简单,通常位于ROM或EEPROM中,称为固件。他它初始化系统中的所有部分;之后引导程序定位造作系统内核并将其装入内存并开始执行操作系统;接着系统开始执行第一个进程如init,并等待事件发生。
DMA(Direct Memory Access,直接内存存取) :是所有现代电脑的重要特色,它允许不同速度的硬件装置来沟通,而不需要依赖于 CPU 的大量中断负载.
DMA:是指一种高速的数据传输操作,允许在外部设备和存储器之间直接读写数据,既不通过CPU,也不需要CPU干预。整个数据传输操作在一个称为”DMA控制器”的控制下进行的。CPU除了在数据传输开始和结束时做一点处理外,在传输过程中CPU可以进行其他的工作。
多处理器系统(Parallel system):
非对称处理(asymmetric muiltiprocessing):每个处理器都有各自特定的任务,一个主处理器控制系统,其他处理器或者向处理器要任务或作预定义任务。其为主从关系,主处理器调度从处理器并安排工作。
对称多处理器(symmetric muiltiprocessing,SMP):每个处理器都要完成操作系统中的所有任务。SMP意味着所有处理器对等处理,处理器之间没有主从关系。
多道程序设计:通过组织作业(编码或数据)使CPU总有一个作业可以执行,从而提高CPU利用率。
分时系统:是多道程序设计的延伸。早分时系统中,虽然CPU还是通过在作业之间的切换来执行多分作业,但是由于切换频率很高,用户可以在程序运行间与之进行交互。
作业池(job pool):该池有所有主流在磁盘中的需要等待分配的内存的作业组成。
虚拟内存:虚拟内存允许将一个执行的作业不完全放在内存中。
虚拟内存的主要优点是:程序可以比物理内存(physical memory)大;再者,它将内存抽象成一个庞大且统一的存储数组,将用户所理解的逻辑内存(logical memory) 与真正的物理内存区分开来,从而使得程序员不必为内存的限制而担心。
现代操作系统是由中断驱动的。
事件总是由中断或陷阱引起。
双重模式操作:用户模式(user mode) 和 监督程序模式(monitor mode),也称为管理模式(supervisor mode),或称为系统模式(system mode) 或特权模式(privileged mode).在计算机硬件中增加一个称为模式位 的为以表示当前的模式。
双重模式操作提供了保护操作系统和用户程序不受错误用户程序影响的手段。其实现方法为:将能引起损害的机器指令作为特权指令(privileded instruction)。 如果在用户模式下试图执行特权指令,那么硬件并不执行该指令,而是认为该指令非法,并将其以陷阱的形式通知操作系统。
计算机系统指令执行的生命周期:最初的控制发生在操作系统中,在此指令以内核模式来执行,当控制权转到一个用户应用程序后,模式变为用户模式。最后通过中断,陷阱或系统调用将控制权返回给操作系统。
进程:处于正在执行的程序,可以将进程视为作业或分时程序。进程需要一定的资源(包括CPU时间,内存,文件,I/O设备)以完成其任务。这些资源可以在进程创建时分配给进程,也可以在执行程序是分配给进程。进程是系统的工作单元。
高速缓存(cache):
FTP:
NFS:
第2章:操作系统结构
作者:Abraham Silberschatz(希尔伯沙茨)操作系统提供一个一个环境以执行程序,他向程序和这些程序的用户提供一定的服务。
2.1 操作系统服务
用户界面:命令行界面,图形用户界面程序执行
I/O操作
文件系统操纵
通信:共享内存和消息交换技术实现
错误检测
资源分配
统计
保护和安全
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