CDU复习资料倾情献上.
(其实有更全的考点 有需要私信dd我 是的我是懒狗懒得导过来)

操作系统

定义

操作系统是一个控制程序
操作系统是一个资源管理器
应用程序与硬件之间的中间层
管理各种计算机硬件资源
提供访问计算机软硬件资源的高效手段
解决资源访问冲突 确保资源使用公平

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操作系统的软件组成

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操作系统内核特征

并发
操作系统中有多个运行的程序 需要os管理和调度

共享
“同时”访问(宏观)
互斥共享(微观)

虚拟
利用多道程序设计 让每个用户觉得有一个计算机为ta提供服务

异步
程序的执行走走停停(可预测) 向前推进的速度不可预知
只要运行环境相同 os需要保证程序运行的结果也相同 (输入一致 输出结果应该是不变的)

操作系统的主要功能

硬件抽象和协调管理 用户和硬件间沟通的桥梁

操作系统的演变

单用户系统
操作系统=装载器+通用子程序
昂贵组件低效率
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顺序执行 顺序打印
一个作业接一个作业

批处理系统
多(道)程序系统
交替执行
条件:前一个正在执行的程序主动让出CPU执行权

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分时系统
交替运行

个人计算机:每个用户一个系统 吧
应用性

分布式计算机:每个用户多个系统
安全性
网络成为一个重要的功能
通常支持分布式服务
跨多系统的数据共享和协调
可能使用多个处理器( 一台机器中可能使用多个CPU)
松、紧耦合系统
高可用性与可靠性

操作系统的结构

简单结构

MS-DOS
在最小的空间 设计用于提供大部分功能
没有拆分为模块
主要用汇编编写

分层结构

微内核结构

尽可能多的内核功能移到用户态
用户态的应

外核结构

内核分配机器的物理资源给多个应用程序 并让每个程序决定如何处理这些资源
程序能链接到操作系统库(libOS)实现了操作系统抽象
保护与控制分离

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VMM(虚拟机管理器)

将单独的机器接口转换成很多的虚拟机 每个虚拟机都是一个原始计算机系统的有效副本 并能完成所有的处理器指令

VMM负责资源的隔离 OS负责资源管理

启动、中断、异常和系统调用

启动时计算机内存和磁盘布局

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最后将控制权交到操作系统

BIOS系统调用
BIOS以中断调用的方式提供了基本的I/O功能
INT 10h:字符显示
INT 13h:磁盘扇区读写
INT 15h:检测内存大小
INT 16h:键盘输入
只能在x86的实模式下访问

计算机启动流程

系统加电 BIOS系统初始化(主引导记录 BIOS读取主引导扇区的代码)主引导记录扇区代码读取活动分区的引导扇区代码 加载程序(引导扇区代码读取文件系统的加载程序)

CPU初始化

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BIOS初始化
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主引导记录MBR格式

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分区引导扇区格式

此处跳转指令跟系统有关 CPU不同指令不同
全部有512字节 活动分区用到64字节
启动代码存到硬盘上/软盘上 决定加载程序存储位置

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加载程序

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系统启动规范

BIOS

固化到计算机主板上的程序
包括系统设置、自检程序和系统自启动程序
BIOS-MBR(主引导记录)、BIOS-GPT(全局唯一标识分区表)、PXE(网络启动标准)

UEFI(统一可扩展固件接口)
接口标准
在所有平台上一致的操作系统启动服务
可信启动流程 BIOS启动后 会对引导记录进行检查 只有有标签的代码可执行