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1.3 本章主要知识点
13-07-14    奋斗的小年轻
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本文所属图书 > 操作系统考研习题精析

本书以教育部颁发的全国硕士研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合考试大纲为基础,对操作系统各部分考点的内容进行简要介绍。本书以考试大纲规定的考查目标为依据,本着出题合理、...立即去当当网订购

操作系统的根本属性

直白地说,操作系统在“丑陋”的硬件上构造出漂亮、好用的虚拟机器。通过这个漂亮、易用的界面,人类对计算机的使用达到了空前的境界。

操作系统的主要构件

从操作系统的内部分工和特点来看,操作系统由处理器管理、内存空间管理、外存空间管理、外部设备管理几个部分组成。这几个部分的学名分别称为进程/ 线程、虚拟存储、文件系统和输入/输出。网络、数据库、安全等(初始为操作系统的构件)随着网络和数据库的发展逐渐脱离操作系统而成为独立的学科,不再在操作系统中进行讨论。

内核态和用户态

内核态和用户态是操作系统的一种发明,用来将用户程序和操作系统进行隔离,防止用户程序错误导致操作系统崩溃。内核态是所谓的特权态,有的书称之为管态,在这种态势下执行的程序可以访问计算机的所有资源;用户态当然就是非特权态,有的书称之为目态,在这种态势下执行的程序不能随意访问计算机的资源。态势的识别以处理器的一个状态位为准。操作系统通常运行在内核态下,而用户程序通常运行在用户态下。不过,在微内核系统中,操作系统也有一部分甚至大部分代码运行在用户态下。

操作系统结构

操作系统主要有大内核、中内核和微内核三种结构。大内核结构下,操作系统全部运行在内核态下,整个操作系统内部的相互调用复杂。微内核结构下,操作系统的核心部分(中断、进程/ 线程调度、地址翻译等)运行在内核态下,其他部分(如内存管理的其他部分、文件系统等)运行在用户态下,整个操作系统不同功能之间层次分明,等级森严、下级向上级提供服务。中内核结构下,操作系统运行在内核态下的部分比微内核的多,比大内核的少,整个操作系统的功能仍然呈层次分明的结构。

操作系统接口

操作系统提供给外界两个接口:给终端用户的命令行接口或者壳,给程序调用的系统调用接口或者程序接口。在命令行接口下,用户直接输入要运行的程序名来启动程序,或者运行工具软件来获得操作系统的某些服务(如查询电脑时间)。在程序接口下,程序通过调用操作系统提供的API来使用操作系统服务(如读写磁盘文件)。使用操作系统API的编程称为系统编程或者系统级编程,而开发操作系统的编程称为系统级开发。

多道程序设计

多道程序设计就是在计算机里面同时运行多个程序。这里的同时并不是指微观上的同时刻执行,而是宏观上的同一段时间内并发。由于程序使用输入/ 输出的时候不使用CPU,我们可以在一个程序输入/ 输出的时候,让另一个程序在CPU上执行,从而达到多道并发。多道并发的前提是计算机有能够同时运行的硬件组件。

操作系统的分类

根据操作系统能力的强弱和其提供抽象的程度来看,操作系统一般分为库函数操作系统、批处理操作系统、多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统(或工作控制系统)和多媒体操作系统。如果从操作系统运行的平台范围来看,操作系统又可以分为嵌入式操作系统、个人操作系统、小型机操作系统、主机操作系统、工作站操作系统、超级操作系统、分布式操作系统和网络操作系统等。当然,存在其他不同的分类,但不是主流分类。

历史上的重要操作系统

历史上的重要操作系统包括批处理操作系统UMES 、分时先驱Multics、网络旗舰UNIX、稳定性奇好的VMS、饱受诟病的Windows、企业级服务器操作系统AIX 、20世纪末的Linux、别出心裁的Mac OS,以及IBM 的各种主机操作系统OS/360、390 和ZM等。

下面我们分填空题、选择题、简答题、判断题和应用题5 个部分来解析操作系统概念与历史部分的考研试题。

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