操作系统辅导（ 2004/4/10 ）
第一章 引言
l OS 的作用：有效管理全部软硬资源
为用户提供一台虚拟机（屏蔽了硬件属性）
为用户与裸机之间建立接口（命令接口、图形接口、系统调用）
l OS 的硬件基础知识
1． 特权指令
特权指令：启动设备、改变内存布局、 ….(OS 可以使用 )
非特权指令 : ( 允许一般用户使用 .)
2. CPU 状态和 PSW
CPU 状态 : （核态、管态、系统态、特权态）／（目态、用户态、普通态）
PSW ：描述 CPU 执行状态
CPU 状态为用户态时，执行到特权指令，产生权利出错中断。
３．中断机构
１） 中断类习型：
（１） Ｉ /O 中断（设备Ｉ／Ｏ完成）。
（２） 硬件故障（电源、内存校验等）。
（３） 程序中断（非法指令 -- 用户态执行特权指令，除０，地址越界等）。
（４） 访管中断（系统调用）。
（５） 外部中断（时钟、它机信号等）。
２） 中断响应： CPU 响应中断请求，交换程序状态字（ PSW ）进入核态。
３） 中断处理：进步保留现场、执行相关的设备中断处理程序。
４） 中断字寄存器：每一中断源都有一位中断源触发器，所有触发器组成中断字寄存器。 CPU 每执行完一条指令，扫描中断字寄存器，有则响应该中断。
l 单道批处理系统：
解决人机矛盾，使作业流自动、顺序执行。
有作业调度，无进程调度。
l 多道程序设计技术：
解决 CPU 与 I/O 速度不匹配矛盾，做到资源共享，提高资源利用率，提高系统吞吐量。
特点： 1 ）多道程序同时进入内存，在内存的位置不定。
2 ）按某中策略调度运行。
3 ）进程获得 CPU 后运行到完成或运行的条件不满足才让出 CPU （阻塞或 CPU 被抢占）
l 实时系统：定义、分类、特征
l 分时系统：
１） 多道程序设计分时系统的实现方法。
２） 特征。
l OS 的基本特性（四个基本特性）
并发、共享、虚拟、异步性；
并发与共享互为条件。
虚拟：一个物理实体改造为若干个逻辑上的对应体。虚拟机、虚 CPU 、虚存、虚设。
异步性：不确定性。时序上不确定性；结果上的不确定性。后者是不允许的。
l OS 四大功能：（ P14 ）
1 ． CPU 管理（四方面要点）
进程控制：为作业创建进程、撤消进程、以及控制进程状态转换。进程控制是通过内核相关的控制原语来实现。
进程同步： 1 ）对临界资源使用采用互斥方式，以解决结果不可再现问题。
2 ）对相互合作的进程采用同步方式，以协调合作进程执行次序。
进程通信：低级通信（采用记数型信号量实现）、高级通信（由系统提供的命令、原语、系统调用来实现）。
进程调度；
2． 存贮管理（四方面要点，按 1 的分析思路自己分析）
