四级操作系统原理-考试真题复习资料-全国计算机等级考试NCRE

四级网络工程师 操作系统部分 1.操作系统概论 计算机系统包括 硬件系统，软件系统 计算机系统的资源包括两大类 硬件资源和软件资源 硬件系统中心处理器，内存储器，外存储器，以及各种类型的输入输出设备（键盘，鼠标显示器，打印机） 软件系统各种程序和数据 软件系统又分为应用软件，支撑软件（数据库，网络，多媒体），系统软件（操作系统，编译器） 集中了资源管理功能和限制程序执行功能的一种软件 称为操作系统 2.操作系统的任务组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源 向用户供应各种服务功能（一方面 向程序开发和设计人员供应高效的程序设计接口 二 向运用计算机系统的用户供应接口） 3.操作系统的特征 并发，共享，随机 4。操作系统的功能 进程管理 存储管理 文件管理 作业管理和设备管理，用户接口 5.操作系统的发展 1.手工制作2.早期批处理3.多道批处理4.分时系统 6.UNIX系统 C语言编写，多用户，多任务，分时操作系统 ，树形文件系统 7.个人计算机操作系统 20世纪70年头 微软MS DOS 单用户单任务 1984年 苹果操作系统 1992 微软 交互式操作系统WINDOWS 3.1 1995 window95 1991 linux linux遵循UNIX标准POSIX 继承UNIX全部优点 8.安卓系统 linux2.6内核 2007.11.5 操作系统分类 1.按用户界面的运用环境和功能特征 批处理操作系统，分时操作系统，实时操作系统 随后的发展 多了 个人操作系统，网络操作系统，分布式操作系统，嵌入式操作系统 批处理操作系统特点 成批处理。目标系统资源利用率高 作业吞吐率高（单位时间内计算机系统处理作业的个数） 缺点不能干脆与计算机交互 不适合调试程序 重点 1.1一般指令和特权指令 运行模式用户模式，特权模式 为用户服务的用户模式称作为目态 为系统专用的特权模式称为管态 机器指令划分为 一般指令和特权指令 特权指令包括（输入输出指令，停机指令） 1.2 SPOOLing 多道程序的基本思想是在内存中同时保持多大作业，主机可以以交替方式同时处理多个作业 分时系统 设计思想分时操作系统将CPU的时间划分为若干个小片段 称为时间片 特点 多路性，交互性，独占性，刚好性 分时系统追求的目标 是刚好响应用户输入的交互吩咐，用来衡量系统刚好响应的指标是响应时间，响应时间越短越好 实时系统 是使计算机能在规定的时间内刚好响应外部事务的恳求 主要目标 在严格时间范围内，对外部恳求作出反应，系统具有高度牢靠性 几个方面的实力 1实时时钟管理 2.过载防护 3.高牢靠性 嵌入式操作系统 高牢靠性，实时性，占有资源少，智能化能源管理。易于连接，低成本 个人计算机操作系统 单用户多任务 网络操作系统（NOS） 目标相互通信及资源共享 两种模式集中式，分布式 分布式操作系统 特征是一个统一的操作系统 实现资源的深度共享 透亮性 自治性 集群是分布式系统的一种 网络操作系统和分布式操作系统 主要不同在于网络操作系统可以构架与不同的操作系统 网络操作系统不要求对网络资源透亮的访问，对本地资源和异地资源访问区分对待 分布式操作系统强调单一操作系统对整个分布式系统的管理，调度 智能卡操作系统 指令集有ISO/IEC7816-4 供应的指令类型数据管理类，通信限制类，平安限制类 四个基本功能资源管理，通信管理，平安管理，应用管理 智能卡硬件资源CPU，存储部件，通信接口 操作系统结构 整体式结构 层次式结构 微内核（客户机/服务器，典型的WINDOWS NT） 操作系统其次章 处理器的构成 运算器，限制器，一系列寄存器和高速缓存 运算器实现任何指令中的算术和逻辑运算 限制器负责限制程序的运行的流程 寄存器指令在CPU内部作出处理的过程中的暂存数据，地址及指令信息的存储设备。在计算机的存储系统中具有最快的访问速度 高速缓存位于CPU和物理内存之间，一般有内存管理单元管理，访问速度快于内存，低于寄存器 1.处理器中的寄存器用户可见寄存器（数据寄存器，地址寄存器，条件码寄存器） 限制和状态寄存器（程序计数器PC，指令寄存器IR，程序状态字PSW） 大致分为5类 访问存储器指令，算术逻辑指令，I/0指令，限制转移指令，处理器限制指令 2.特权指令 非特权指令 特权指令只能由操作系统运用的指令，包括启动某设备指令，设置时钟指令，限制中断屏蔽的某些指令，清主存指令，建立爱护指令） 非特权指令用户可以运用的 2.1处理器的状态划分为管态和目态 管态一般指操作系统管理程序运行的状态，又称为特权态，系统态， 目态一般指用户程序运行时的状态，又称为一般态，用户态 目态-管态的转换 通过中断或者异样 管态-目态 通过PSW指令（修改程序状态字） 2.2程序状态字PSW 包括（CPU的工作状态代码，条件码，中断屏蔽码） 3存储体系 作业和程序只有存放在主存储器（又称内部存储器或者内存）中才能运行 3.1 存储器的层次结构 主要考虑的三个问题容量，速度，成本 速度寄存器，高速缓存，内存，硬盘存储器，磁带机/光盘存储器 3.2存储爱护 界地址爱护，存储键 4中断和异样 4.1中断CPU对系统中或系统外发生的异步事务的响应 引起中断的事务中断事务或中断源 中断向量表程序状态字指令计数器 中断技术解决了主机和外设并存工作的问题 作用能充分发挥处理器的运用效率 提高系统的实时实力 4.2异样 是由正在执行的指令引发的 中断和异样的分类 典型的中断时钟中断，输入输出中断，限制台，硬件故障； 典型的异样程序性中断。访管指令异样 5中断系统 中断系统的组成中断系统的硬件中断装置和软件中断处理程序 1.中断恳求的接收2.中断响应 3.中断处理 中断信号的接收，响应和处理过程 简要的归纳为接收和响应中断，爱护中断断点现场，分析中断变量，调用中断处理程序，中断处理结束回复现场，接着执行 5.1几种典型的中断的处理 I/0中断，时钟中断，硬件故障中断，程序性中断，系统服务恳求（访管指令） 5.2.中断优先级和中断屏蔽 多级中断与中断优先级 硬件确定了各个中断的优先级别 在同一中断优先级中多个设备接口中同时又中断恳求时 固定优先数，轮转法 5.3.中断屏蔽可屏蔽和不行屏蔽