CHAPTER 2 操作系统的硬件环境.pdf
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A操作系统运行的硬件环境组成
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第二章操作系统硬件环境;概述;简单个人计算机中部件;一、中央处理器（CPU）;1、CPU组成与基本工作方式;存放器是指令在CPU内部作处理过程中暂存数据、地址以及指令信息存放设备
在计算机存放系统中它含有最快访问速度
高速缓存处于CPU和物理内存之间
普通由控制器中内存管理单元（MMU：MemoryManagementUnit）管理
访问速度快于内存，低于存放器
利用程序局部性原理使得高速指令处理和低速内存访问得以匹配，从而提升CPU效率;处理器中存放器;用户可见存放器;控制和状态存放器;指令执行基本过程（1）;每个指令周期开始时，依据在程序计数器中指令地址从存放器中取一条指令
在取指完成后依
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第二章 操作系统的硬件环境 讨论操作系统对运行硬件环境的要求 了解OS设计者所面对的硬件 操作系统运行的硬件环境组成 中央处理器（CPU） 存储系统 中断机制 I/O系统 时钟以及时钟队列 缓冲技术 总线 概述 任何系统软件都是硬件功能的延伸 操作系统直接依赖于硬件条件 OS的硬件环境以较分散的形式同各种管理相结合 实现操作系统时必须理解的 计算机基本结构 操作系统管理的重要资源 简单的个人计算机中的部件 一、中央处理器（CPU） 专门设计了一系列基本机制： - 具有特权级别的处理器状态，能在不同特权级运行的各种特权
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操作系统概念 第三章：操作系统结构 本章主要内容 本章将从用户角度、程序员角度和操作系统设计人员角度来分别研究操作系统的三个方面。 系统组成 操作系统服务 系统调用 系统程序 系统结构 虚拟机 系统设计与实现 系统生成 3.1 系统组成 进程管理 内存管理 文件管理 输入/输出系统管理 二级存储管理 联网 保护系统 命令解释系统 3.1.1 进程管理 进程指的是运行着的程序 进程需要一定的资源来完成任务，包括CPU时间，内存，文件和I/O设备 OS负责以下与进程管理有关的活动 创建和删除用户进程和系统进程 悬挂（暂停）和继续进程 提供进程同步机制 提供进程通信机制 提供死锁处理机制 3.1.2
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第二章操作系统硬件环境;2.2中央处理器（CPU）;CPU组成与基本工作方式;存放器是指令在CPU内部作处理过程中暂存数据、地址以及指令信息存放设备
在计算机存放系统中它含有最快访问速度
高速缓存处于CPU和物理内存之间
普通由控制器中内存管理单元（MMU：MemoryManagementUnit）管理
访问速度快于内存，低于存放器
利用程序局部性原理使得高速指令处理和低速内存访问得以匹配，从而提升CPU效率;处理器中存放器;用户可见存放器;控制和状态存放器;常见控制和状态存放器;指令执行基本过程（1）;每个指令周期开始时，依据在程序计数器中指令地址从存放器中取一条指令
在取指完成后依据指令类
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系统功能可分为两部分 系统自身所需要的 作为服务提供给用户的 OS的系统调用: 进程控制类系统调用 文件操作类系统调用 进程通信类系统调用 设备管理类系统调用 信息维护类系统调用 进程管理 文件管理 目录管理 其他 系统调用方式（INT）与程序中一般的调用方式的相同点： 改变指令流程 重复执行和公用 改变指令流程后需要返回原处 系统调用方式（INT）与程序中一般的调用方式的不同点： 运行在不同的系统状态 一般过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同状态：核心态或用户态 系统调用：调用程序在用户态，被调用程序在系统态 状态的转换 一般的过程调用不涉及系统状态的转换，可直接由调用过程转
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第二章 操作系统的硬件环境.ppt
任何系统软件都是硬件功能的延伸 操作系统直接依赖于硬件条件 OS的硬件环境以较分散的形式同各种管理相结合 实现操作系统时必须理解: 计算机基本结构 操作系统管理的重要资源 2.1 中央处理器（CPU） 专门设计了一系列基本机制： - 具有特权级别的处理器状态，能在 不同特权级运行的各种特权指令 - 硬件机制使得OS可以和普通程序隔 离实现保护和控制 2.1.1 CPU的构成与基本工作方式 处理器由运算器、控制器、一系列的寄存 器以及高速缓存构成 运算器实现指令中的算术和逻辑运算，是 计算机计算的核心 控制器负责控制程序运行的流程，包括取
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安全 第 9 章 环境安全 威胁 安全性的目标和威胁 入侵者 通常的分类： 非专业用户的随意浏览 内部人员的窥视 为获取利益而尝试 商业或军事间谍 数据意外遗失 通常的原因： 天灾 火灾, 洪水, 战争 软硬件错误 CPU故障, 磁盘不可读, 程序错误 人为过失 不正确的数据登陆 密码学原理 明文和密文间的关系 9.3 保护机制 9.4 认证 口令认证 实物认证 生物认证 9.5 内部攻击 逻辑炸弹 后门陷阱 登陆欺骗 9.6 利用代码漏洞 缓冲区溢出攻击 格式化字符串攻击 返回libc攻击 整数溢出攻击 代码注入攻击 权限提升攻击 9.7 恶意软件 特洛伊木马 病毒 蠕虫 间谍软
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第五章 死锁与饥饿 死锁的概念 死锁的条件 死锁的处理 资源分配图 死锁的预防 死锁的避免 死锁的发现 死锁的恢复 饥饿与活锁 第五章 死锁与饥饿 一个进程需要使用独占型资源必须有一定的次序： 申请资源 使用资源 释放资源 1968年Havender在评论OS/360操作系统时说：“原先多任务的概念是让多个任务不加限制的竞争资源，……但是随着系统的发展，很多任务被锁在系统中了。” 1971年Lynch说：“1962年我们设计Exec2系统时并没有认识到死锁的问题，系统中也没有任何防范措施，结果现在一些程序中已被锁在系统中了。” 死锁产生的原因和必要条件 5.1 死锁产生的原因 5.1 死锁
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•1．操作系统是一种。
A．通用软件B．系统软件
C．应用软件D．软件包
B
•2．操作系统的管理部分负责对进程进
行调度。
A．主器B．控制器
C．运算器D．处理机
D
•3．操作系统是对进行管理的软件。
A．软件B．硬件
C．计算机资源D．应用程序
C
•4．从用户的观点看，操作系统是。
A．用户与计算机之间的接口B
．控制和管理计算机资源的软件A
C．合理地组织计算机工作流程的软件
D．由若干层次的程序按一定的结构组成
•5．操作系统的功能是进行处理机管理、
()管理、设备管理及信息管理。
A．进程B.器
C．硬件D.软件B
•6．操作系统中采用多道程序设计技术提高
CPU和外部设备的。
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Chapter1练习题;1．操作系统是一种。
A．通用软件B．系统软件
C．应用软件D．软件包
2．操作系统的管理部分负责对进程进行调度。
A．主存储器B．控制器
C．运算器D．处理机
;3．操作系统是对进行管理的软件。
A．软件B．硬件
C．计算机资源D．应用程序
4．从用户的观点看，操作系统是。
A．用户与计算机之间的接口
B．控制和管理计算机资源的软件
C．合理地组织计算机工作流程的软件
D．由若干层次的程序按一定的结构组成;5．操作系统的功能是进行处理机管理、()管理、设备管理及信息管理。
A．进程B.存储器
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6．操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的。
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第六章 存储管理 存储管理功能 内存资源管理 存储管理方式 外存空间管理 虚拟存储系统 第六章 存储管理 主存被划分成两部分： 系统区：用于存放操作系统的程序和数据 用户区：用于装入并存放各个用户进程的程序和数据 (各进程如何占用主存，由操作系统动态实现，存储器的管理主要是针对用户区的分配和管理) 存储管理需要完成的功能： 存储分配 存储共享 存储保护 存储扩充 地址映射 6.1 存储管理功能 存储分配 系统应具有如下功能： 记住内存每个位置的状态，即哪些是已经分配的，哪些是为分配的。 在系统程序或用户作业提出申请时，按照所需要的大小进行分配并确定分配区域 实施分配，修改分配记录表 回
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