更新概论

Operate-System/0-summary-ex.md

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 # 概述习题
 
+## 基本概念
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+### 特征
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+### 功能
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+**例题** 单处理机系统中，可并行的是()。
+
+Ⅰ.进程与进程
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+Ⅱ.处理机与设备
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+Ⅲ.处理机与通道
+
+Ⅳ.设备与设备
+
+$A.$Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
+
+$B.$Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
+
+$C.$Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
+
+$D.$Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
+
+系统调用是由操作系统提供给用户的，它()。
+
+$A.$直接通过键盘交互方式使用
+
+$B.$只能通过用户程序间接使用
+
+$C.$是命令接口中的命令
+
+$D.$与系统的命令一样
+

Operate-System/0-summary.md

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 #### 处理器（CPU）管理
 
-在多道程序环境下，CPU的分配和运行都以进程（或线程）为基本单位，因此对CPU的管理可理解为对进程的管理。进程管理的主要功能包括进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等。
+在多道程序环境下，$CPU$的分配和运行都以进程（或线程）为基本单位，因此对$CPU$的管理可理解为对进程的管理。进程管理的主要功能包括进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等。
 
 #### 存储器管理
 
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 #### 设备管理
 
-设备管理的主要任务是完成用户的I/O请求，方便用户使用各种设备，并提高设备的利用率，主要包括缓存管理、设备分配、设备处理和虚拟设备等功能。
+设备管理的主要任务是完成用户的$I/O$请求，方便用户使用各种设备，并提高设备的利用率，主要包括缓存管理、设备分配、设备处理和虚拟设备等功能。
 
 ### 用户与计算机硬件系统之间的接口
 
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 + 联机命令接口：又称交互式命令接口，适用于分时或实时系统的接口，由一组键盘操作命令组成。用户输入一条指令，操作系统就执行一条指令。
 + 脱机命令接口：又称批处理接口，使用于批处理系统，由一组作业控制命令组成。用户输入一堆指令，操作系统运行一堆指令。在操作系统运行这些命令时用户不可干预。
 
-批处理(Batch)，也称为批处理脚本。顾名思义，批处理就是对某对象进行批量的处理，通常被认为是一种简化的脚本语言，它应用于DOS和Windows系统中。批处理文件的扩展名为bat。
+批处理（$Batch$），也称为批处理脚本。顾名思义，批处理就是对某对象进行批量的处理，通常被认为是一种简化的脚本语言，它应用于$DOS$和$Windows$系统中。批处理文件的扩展名为$bat$。
 
 #### 程序接口
 
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 #### 图形用户接口
 
-即图形用户界面GUI。指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。
+即图形用户界面$GUI$。指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。图形接口不算操作系统的一部分，但是其调用的系统调用命令是操作系统的一部分。
 
 ### 作为扩充机器（虚拟机）
 
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 + 并发：两个或多个事件在同一时间间隔内发生，这些事件在宏观上是同时发生的，在微观上是交替发生的，操作系统的并发性指系统中同时存在着多个运行的程序。
 + 并行：两个或多个事件在同一时刻发生。
-+ 一个单核(CPU)同一时刻只能执行一个程序，因此操作系统会协调多个程序使他们交替进行（这些程序在宏观上是同时发生的，在微观上是交替进行的）。
++ 一个单核（$CPU$）同一时刻只能执行一个程序，因此操作系统会协调多个程序使他们交替进行（这些程序在宏观上是同时发生的，在微观上是交替进行的）。
 + 操作系统是伴随着“多道程序技术”出现的，因此操作系统和并发是一同诞生的。
-+ 在如今的计算机中，一般都是多核CPU的，即在同一时刻可以并行执行多个程序，比如计算机是八核的，计算机可以在同一时刻并行执行八个程序，但是事实上计算机执行的程序并不止八个，因此并发技术是必须存在的，并发性必不可少。
++ 在如今的计算机中，一般都是多核$CPU$的，即在同一时刻可以并行执行多个程序，比如计算机是八核的，计算机可以在同一时刻并行执行八个程序，但是事实上计算机执行的程序并不止八个，因此并发技术是必须存在的，并发性必不可少。
 
 ### 共享
 
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 + 计算机中的某个资源在一段时间内只能允许一个进程访问，别的进程没有使用权。
 + 临界资源（独占资源）：在一段时间内只允许一个进程访问的资源，计算机中大多数物理设备及某些软件中的栈、变量和表格都属于临界资源，它们被要求互斥共享。
-+ 比如QQ和微信视频。同一段时间内摄像头只能分配给其中一个进程。
++ 比如$QQ$和微信视频。同一段时间内摄像头只能分配给其中一个进程。
 
 #### 同时共享
 
 + 计算机中的某个资源在在一段时间内可以同时允许多个进程访问。
-+ 同时共享通常要求一个请求分为几个时间片段间隔的完成，即交替进行，“分时共享”。
-+ 这里的同时指在宏观上是同时的，在微观上是交替进行访问的，只是cpu处理速度很快，我们感觉不到，在宏观上感觉是在同时进行。
-+ 举个例子：比如QQ在发送文件A，微信在发送文件B，宏观上两个进程A和B都在访问磁盘，在我们看来是同时进行的，但是在微观上两个进程A和B是交替进行访问磁盘的，只是时间太短，CPU处理速度太快，我们感觉不到。
++ 同时共享通常要求一个请求分为几个时间片段间隔的完成，即交替进行，微观上“分时共享”。
++ 这里的同时指在宏观上是同时的，在微观上是交替进行访问的，只是$CPU$处理速度很快，我们感觉不到，在宏观上感觉是在同时进行。
++ 举个例子：比如$QQ$在发送文件$A$，微信在发送文件$B$，宏观上两个进程$A$和$B$都在访问磁盘，在我们看来是同时进行的，但是在微观上两个进程$A$和$B$是交替进行访问磁盘的，只是时间太短，$CPU$处理速度太快，我们感觉不到。
 + 有时候多个进程可能真的是在同时进行资源访问，比如玩游戏时可以放音乐，游戏声音和音乐声音都能听见。
 
 ### 虚拟
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 + 虚拟是把一个物理上的实体变为若干逻辑上的对应物。
 + 物理实体（前者）是实际存在的；而后者是虚的，是用户感觉上的事务。
 + 虚拟技术：用于实现虚拟的技术。
-+ 虚拟处理器（CPU）：通过多道程序设计技术，采用让多道程序并发执行的方法，分时来使用一个CPU，实际物理上只有一个CPU，但是用户感觉到有多个CPU。
++ 虚拟处理器（$CPU$）：通过多道程序设计技术，采用让多道程序并发执行的方法，分时来使用一个$CPU$，实际物理上只有一个$CPU$，但是用户感觉到有多个$CPU$。
 + 虚拟存储器：从逻辑上扩充存储器容量，用户感觉到的但实际不存在的存储器。
 + 虚拟设备：将一台物理设备虚拟为逻辑上的多台设备，使多个用户在同一时间段内访问同一台设备，即同时共享，用户宏观上感觉是同时的，但实际上是微观交替访问同一台设备的。
 + 操作系统的虚拟技术科归纳为：
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 ### 异步
 
-+ 异步指多道程序环境允许多个程序并发执行，但由于资源有限，如CPU只有一个，进程的执行并不是一贯到底的，而是走走停停的，它以不可预知的速度向前推进。
-+ 比如A进程正在占用CPU计算，B进程这时也想占用CPU计算，B进程只有等，等A进程算完了，A进程去访问磁盘资源了，这时B进程再占用CPU进行计算，B进程还没计算完，A进程从磁盘取出资源了，A进程发现B这时在占用CPU，这时A进程就需要等待，等B算完后再继续到CPU中进行计算。由于每个进程占用资源的时间不固定，所以进程的执行以不可预知的速度前进。
++ 异步指多道程序环境允许多个程序并发执行，但由于资源有限，如$CPU$只有一个，进程的执行并不是一贯到底的，而是走走停停的，它以不可预知的速度向前推进。
++ 比如$A$进程正在占用$CPU$计算，$B$进程这时也想占用$CPU$计算，$B$进程只有等，等$A$进程算完了，$A$进程去访问磁盘资源了，这时$B$进程再占用$CPU$进行计算，$B$进程还没计算完，$A$进程从磁盘取出资源了，$A$进程发现$B$这时在占用$CPU$，这时$A$进程就需要等待，等$B$算完后再继续到$CPU$中进行计算。由于每个进程占用资源的时间不固定，所以进程的执行以不可预知的速度前进。
++ 操作系统必须在运行环境相同的条件下保证运行结果的一致性。
 
 ## 操作系统的发展阶段
 
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   + 缓解了一定的人机速度矛盾，资源利用率得到提升。
 + 缺点：
   + 内存只能有一道程序运行。只能串行执行。
-  + CPU大量时间用于等待I/O的完成，资源利用率低。
+  + $CPU$大量时间用于等待I/O的完成，资源利用率低。
 
 ### 多道批处理系统
 
 + 操作系统正式诞生，引入中断技术，从而能并发执行程序。
 + 优点：
   + 多道程序并发执行，共享计算机资源。
-  + 资源利用率提升，CPU和其他资源基本上忙碌，系统吞吐量增大。
+  + 资源利用率提升，$CPU$和其他资源基本上忙碌，系统吞吐量增大。
 + 缺点：
   + 用户响应时间长，无法人机交互，不能控制作业执行。
 
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 + 时钟管理：进程等的计时功能。
 + 中断处理：负责实现中断机制。
-+ 原语：是一种特殊的程序，是最接近硬件的部分，这种程序的运行具有原子性，运行时间短，调用次数频繁，如设备驱动、CPU切换等。
++ 原语：是一种特殊的程序，是最接近硬件的部分，这种程序的运行具有原子性，运行时间短，调用次数频繁，如设备驱动、$CPU$切换等。
 + 系统资源管理功能：可能包含在内核中也可能不包含：
   + 进程管理。
   + 存储器管理。
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 + 用户态道核心态之间的转换是通过中断实现的，且是唯一的途径。
 + 而核心态道用户态之间的切换只用执行一个特权指令，将程序状态字PSW的标志位设置为用户态。
 
-1. 当中断发生时，CPU立刻进入核心态。
+1. 当中断发生时，$CPU$立刻进入核心态。
 2. 当中断发生后，当前运行的进程暂停，并由操作系统内核对中断进行处理。
 3. 对于不同的中断信号会进行不同的处理。
 
 ### 中断的分类
 
-+ 内中断（异常、例外、陷入）信号来自CPU内部，与当前执行的命令有关。
++ 内中断（异常、例外、陷入）信号来自$CPU$内部，与当前执行的命令有关。
   + 自愿中断：指令中断。如系统调用时使用的访管指令（陷入指令、trap指令）
   + 强迫中断：
     + 硬件故障。（缺页）
     + 软件中断。（整数除0）
-+ 外中断（中断）信号来自CPU外部，与当前执行的命令无关。
++ 外中断（中断）信号来自$CPU$外部，与当前执行的命令无关。
   + 外设请求。（I/O操作完成时发出的中断信号）
   + 人工干预。
 
@@ -256,10 +257,10 @@
 
 ### 外中断的处理过程
 
-1. 执行外每个指令后，CPU都要检查当前是否有外部中断信号。
-2. 若检测到外部中断信号，则需要保护呗中断进程的CPU环境（如程序状态字PSW、程序计数器PC、各种通用寄存器）。
+1. 执行外每个指令后，$CPU$都要检查当前是否有外部中断信号。
+2. 若检测到外部中断信号，则需要保护呗中断进程的$CPU$环境（如程序状态字PSW、程序计数器PC、各种通用寄存器）。
 3. 根据中断信号类型转入相应的中断处理程序。
-4. 恢复原进程的CPU环境并退出中断，返回原进程继续往下执行。
+4. 恢复原进程的$CPU$环境并退出中断，返回原进程继续往下执行。
 
 ## 系统调用
 
@@ -278,7 +279,7 @@
 3. 执行系统调用相应服务程序（核心态）。
 4. 返回用户程序。
 
-+ 陷入指令在用户态执行，执行陷入指令后立刻引发一个内中断，从而CPU进入核心态。
++ 陷入指令在用户态执行，执行陷入指令后立刻引发一个内中断，从而$CPU$进入核心态。
 + 发出系统调用请求的是在用户态，而对系统调用的相应处理在核心态下进行。
 + 陷入指令是**唯一一个**只能在用户态执行，而不能核心态执行的指令。