(完整word版)操作系统期末总复习
(完整word版)uml期末复习(1)
第一章1、UML(Unified Modeling Langeage)是一种可视化的建模语言，提供了一种标准的、易于理解的方式描述系统的实现过程，从而实现了用户与设计者之间的有效交流。
2、定义系统的物理元素，用于描述事物的静态特征，包括类、接口、协作、用例、主动类、组件和节点。
3、行为建模元素包括哪些？反映事物之间的交互过程和状态变化，包括交互图和状态图。
4、组织建模元素包括哪些？子系统、模型、包、框架等。
5、关系元素包括哪些？关联、泛化、组成、实现、聚集、依赖、约束6、对于UML的描述，错误的是（A、C）。
A：UML是一种面向对象的设计工具。
B：UML不是一种程序设计语言，而是一种建模语言。
C：UML不是一种建模语言规格说明，而是一种表示的标准。
D：UML不是过程，也不是方法，但允许任何过程和方法使用它。
7、从系统外部用户角度看，用于描述系统功能集合的UML图是用例视图。
8、对如下的用例图的功能进行简单描述。
Buy Goods8、在UML中，描述父类与子类之间关系的是泛化关系。
9、“交通工具”类与“汽车”类之间的关系属于（D）。
A：关联关系B：聚集关系C：依赖关系D：泛化关系第二章1、从软件工程的角度，软件开发可分为：需求分析、系统分析、设计、实现、测试5个阶段。
2、用UML进行建模时会涉及9种图，Rose 2003只支持其中的8种，还有一种图只能用别的图来代替。
这个不能在Rose中直接表示的图是（C）。
A：顺序图B：用例图C：对象图D：构件图3、应用题：Rose分别用哪些图描述系统的静态和动态方面？静态：用例图、类图、构件图、部署图；动态：状态图、协作图、顺序图、活动图。
4、默认情况下，Rose模型文件的扩展名为（A）。
A：.mdlB：.ptlC：.catD：.sub5、关于浏览窗口的描述，正确的是（A、B、C、D）。
A：可视化地显示模型中所有元素的层次结构B：具有托放功能，通过模型元素的托放操作可以方便地改变一个模型的特征C：在浏览器中的模型元素发生变化时，可以自动更新模型中的相关元素D ：只有在浏览窗口中才能把模型元素从模型中永久删除 6、Rose 是什么的缩写？Rational Object -oriented Software Engineering第三章1、识别“图书管理系统”中的参与者？系统管理员(Administrator) 图书管理员(Librarian) 读者(Reader)2、识别“图书管理系统”的用例？用户管理(Manage User) 图书管里(Manage Book) 读者管理(Manage Reader) 借阅管理(Borrow -Lend)3、下列关于使用用例的目的，不正确的是（ D ）？ A ：确定系统具备哪些功能；B ：为系统功能提供清晰一致的描述；C ：为系统验证工作奠定基础；D ：能够减少程序员的编码工作量。
操作系统总复习简答题
1、设计现代OS的主要目标就是什么？方便性、有效性、可扩充性、开放性2、何谓脱机I/O与联机I/O？答:脱机输入方式就是指在一台外围机(即一台专门用来管理输入/输出的、功能较简单的计算机)的控制下,预先将程序与数据从低速输入设备输入到磁带,当CPU需要这些程序与数据时,再从磁带告诉的读入内存。
类似的,脱机输出方式就是指当CPU需要输出时,先告诉的将数据写入磁带,然后在一台外围机的控制下,然后低速输出设备进行输出。
相反,在主机的直接控制下进行的输入/输出方式被称为联机输入/输出方式。
优点:减少了CPU的空闲时间;提高I/O速度。
3、实现分时系统的关键问题就是什么？应如何解决？答:关键问题:及时接收、及时处理及时接收:在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
及时处理:作业直接进入内存;采用轮转运行方式,不允许一个作业长期占用处理机5、就是什么原因使操作系统具有异步性特征？答:进程就是以人们不可预知的速度向前推进。
内存中的每个进程何时获得处理机运行;进何时因提出某种资源请求而暂停;进程以怎样的速度向前推进;每道程序总共需要多少时间完成,等等。
在多道程序环境下,允许多个进程并发执行,但由于竞争资源等因素的限制,使进程的执行不就是“一气呵成,而就是以“走走停停”的方式运行。
只要运行环境相同,作业经过多次运行,都会获得完全相同的结果。
6、何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？答:在微内核OS中就是将进程管理、存储器管理以及I/O管理的功能一分为二,属于机制的很小一部分放入微内核中,另外绝大部分放在微内核外的各种服务器中来实现。
功能:进程(线程)管理、低级存储器管理、中断与陷入处理。
第2章作业2、程序并发执行时为什么会失去封闭性与可再现性？答:程序并发执行时,多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态由多个程序改变,致使程序运行失去了封闭性,也会导致其失去可再现性。
操作系统引论
是非题（续）
5 、一般的分时操作系统无法作实时控制用。 （对）（解释，特殊的HP-UX机启动时将多用 户选成单用户，并提高优先级） 6 、具有多道功能的操作系统一定是多用户操 作系统（错） 7、PC机一个逻辑驱动器号能管理两个以上物 理硬盘。（错）
填空题：
几年前一位芬兰的大学生在internet上公 开发布了以下一种免费操作系统： （ ）windows NT （ 对 ）Linux （ ）UNIX （ ）OS2
在一维空间 ( 命令行界面 ), 操作员记忆、 敲击（键盘）； 第二代用户界面 ：图形界面在二维空间 (图形界面),用户看、点（图符）； 第三代用户界面 ：虚拟现实在三维空间 ( 虚 拟 现 实 的 界 面 元 素 ), 计 算 机 对 人 （语音、视点、姿势）作出反应。
常用作业调度算法：
主要根据用户和资源的关系选定算法。 1、FCFS先来先服务：适用作业均衡情况 2、SJF最短作业优先：适用作业内容参差很不 均衡时有合理性。
填空题：
1、操作系统中用得最多的数据结构是：C 表 格 A 堆栈 B 队列 C 表格 D 树 2、系统调用是（ B ） A 一条机器指令 B 提供编程人员的接口 C 中断子程序 D 用户子程序
第二章：作业管理
三代 用户 界面
自 测 题
常用作 业调度 算法
课堂教案
模拟题
三代用户界面
第一代用户界面 ：操作命令和系统调用
操作系统的属性：响应比、并发性（共 行性）、信息的共享、保密与保护、可 扩充性、可移植性、可读性、可“生成” 性、可测试性、安全可靠性等。
是非题
1、操作系统“生成”，是可以按用户的任意 要求，装配成各种应用核心（ 错 ） 2、多用户操作系统离开了多终端硬件支持， 无法使用。（ 错 ） 3、实时操作系统的响应系数最大，设备利用 率最高。（错） 4、UNIX操作系统的最大特点是多用户，多任 务和到树型文件结构。（对）
计算机操作系统(第三版)-复习题答案
操作系统第一章复习题一、选择题1、下列选项中，（ D ）不是操作系统关心的主要问题。
A 管理计算机裸机B 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面。
C 管理计算机系统资源D 高级程序设计语言的编译器2、多道批处理系统的主要缺点是（ C ）。
A CPU利用率低B 不能并发执行C 缺少交互性D 以上都不是。
3、在操作系统中，（ D ）部分属于微内核。
A 输入/输出井的管理程序，及作业调度软件。
B 用户命令解释程序C 磁盘文件目录管理软件D 进程通信服务例程4、通常在分时系统中运行的作业称为（ C ）。
A 前台作业B 后台作业C 终端型作业D 批量型作业5、在下面的选项中，（ A ）不属于操作系统提供给用户的可用资源。
A 中断机制B 处理机C 存储器D I/O 设备6、操作系统在计算机系统中处于（ B ）的位置。
A 计算机硬件和软件之间B 计算机硬件和用户之间C 处理机和用户程序之间D 外部设备和处理机之间7、操作系统是对（ C ）进行管理的软件。
A 软件 B硬件 C计算机资源 D 应用程序8、操作系统中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的（ A ）。
A 利用率B 可靠性C 稳定性D 兼容性9、操作系统提供给程序员的接口是（ B ）。
A 进程B 系统调用C 库函数D B和C10、所谓（ B ）是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
A 多重处理B 多道程序设计C 实时处理D 共行执行11、实时系统必须在（ C ）内处理完来自外部的事件。
A 响应时间B 周转时间C 规定时间D 调度时间12、在操作系统中，并发性是指若干事件（ C ）发生。
A 在同一时刻B 一定在不同时刻C 在某一时间间隔D 依次在不同时间间隔内13、订购机票系统处理各个终端的服务请求，处理后通过终端回答用户，所以它是一个（ D ）。
A 分时系统B 多道批处理系统C 计算机网络 D实时信息处理系统二、填空题1、操作系统两个最基本的特征是（并发）和（共享），两者之间互为存在条件。
(完整版)操作系统课后题答案(可编辑修改word版)
第一章1.设计现代OS的主要目标是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性2.OS的作用可表现在哪几个方面？答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（1）不断提高计算机资源的利用率；（2）方便用户；（3）器件的不断更新换代；（4）计算机体系结构的不断发展。
5.何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。
7.实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。
解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
哈工大(威海)操作系统考试总复习
一、什么是操作系统，有什么特征？操作系统是管理计算机资源，控制程序执行，改善人机界面以及为应用软件提供支持的一种系统软件并发性，共享性，异步性，虚拟性并发性是指两个或两个以上的时间在同一时间间隔内发生。
共享性是指系统的硬件和软件资源可供多个程序共同使用。
虚拟性是指把一个物理实体转换为若干个逻辑上的对应物。
异步性是指在多道程序环境中，由于资源因素的限制，程序以走走停停的方式运行，程序何时执行，执行顺序以及完成时间都不确定，因而也是不可预知的。
二、什么是进程，有什么特征？进程是一个具有特定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动进程是一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
动态性，并发性，异步性，结构特征，独立性三、什么是管程，有什么特征？等待队列及一组针对该资源的操作过程所构成的软件模块，是管理进程同步的机制。
四、什么是线程，有什么特征？线程作为CPU调度的单位，引入线程之后进程只作为其他资源分配单位。
作用：减少程序并发执行时所付出的时空开销，提高程序执行的并发度。
五、进程和程序的区别？进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，它们的主要区别如下：（1）进程是执行过程，是动态概念；程序是代码集合，是静态概念。
（2）进程有生命周期；程序是永久的。
（3）组成不同。
进程是有程序，数据集合，PCB组成；程序仅是代码的有序集合。
（4）一个程序可以对应多个进程，一个进程可以包含多个程序。
六、进程和线程的区别？（1）调度同一进程中的线程的切换不会引起进程的（2）并发，线程是进程的一个组成部分。
一个进程可以有多个线程并行运行（3）资源，进程是拥有资源的独立单位，线程只是拥有隶属该进程的资源（4）开销，线程开销小，进程开销大七、进程和管程的区别？（1）设置进程和管程的目的不同（2）系统管理数据结构：进程是PCB，而管程是等待队列（管理结构）（3）管程被进程调用（4）管程是OS的固有成分，无创建和撤销。
八、PCB的作用PCB是进程存在的唯一标识，OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制管理。
(完整word版)大学西门子PLCS7-1200考试复习题
宜宾职业技术学院2014－2015学年度第一学期《PLC 控制系统组装与调试》B 卷期末考试题适用于 1４ 级 电气自动化技术 专业（时间100分钟）一、填空题（每空1分，共10分）1、S7-1200 CPU 集成了高速计数、脉冲输出、PID 控制等工艺功能。
2、S7-1200 CPU 使用的SIMATIC 存储卡可以实现的功能包括：扩展装载存储器、 向CPU 传输程序及CPU 固件升级。
3、S7-1200 CPU 所支持的程序块类型有OB 、FB 、FC 及DB二、单项选择题（每题1分，共10分） 1、 下列关于梯形图叙述错误的是（B ）。
A. 按自上而下、从左到右的顺序排列B. 所有继电器既有线圈，又有触点C. 一般情况下，某个编号继电器线圈只能出现一次，而继电器触点可出现无数多D. 梯形图中的继电器不是物理继电器，而是软继电器 2、 下列指令中，当前值既可以增加又可以减少的是（C ）。
A. TON B. TONR C. CTUD D. CTU 3、在PLC 中，用来存放用户程序的是（A ）。
A. RAM B. ROM C. EPROM D. EEPROM 4、立即输出指令可以用于下面那个量中（ B ）。
A. I B. Q C. V D. M5、以下哪种程序结构可以引入多重背景结构? （C ）A. OB —>FB —>FCB. OB —>FC —>FBC. OB —>FB —>FBD. OB —>FC —>FC 6、STOP 模式下，S7-1200 CPU 单元集成DO 通道输出的信号状态不包括哪种? （D ） A. 输出STOP 前状态 B. 输出替代值1C. 输出替代值0D. 输出随机状态7、 S7-1200 CPU 的系统存储位中不包括以下哪个内容？（D ） A.首循环标志位B.常1信号位C. 常0信号位D. 2Hz 频率位8、S7-1200系统不能接入哪种现场总线？(A) A.MPI B.PROFINET C. PROFIBUSD. MODBUS9、在程序中，以下哪个内容不属于全局变量？（C ） A.“Tag_1” B. “Data ”.RecordC. #Globle_VarD. “Data ”.ST.Var10、以下哪种编程语言不能用于S7-1200编程? （C ） A. LAD B. FBD C. STL D. SCL三、判断题（每题1分，共10分）（V ）1、输入映象寄存器I 又称为输入继电器，由输入端接入的信号驱动。
WINDOWS7总复习试题(一)
WINDOWS7总复习试题（一）您的姓名： [填空题] *_________________________________班级： [单选题] *○2105○2106○21071． Windows7的整个显示屏幕称为（） [单选题] *A．窗口B．操作台C．工作台D．桌面(正确答案)2．在 Windows7中，可以打开“开始”菜单的组合键是（） [单选题] *A. CtrlB. Ctrl+Esc(正确答案)C．Crl＋空格键D. Ctrl+Tab3．下面打开“计算机”窗口的操作是（） [单选题] *A．用左键单击桌面“计算机”图标B．用左键双击桌面“计算机”图标(正确答案)C．用右键单击桌面“计算机”图标D．用右键双击桌面“计算机”图标4．在 Windows7中，能弹出对话框的操作是（）。
[单选题] *A．选择了带省略号的菜单项(正确答案)B．选择了带向右三角形箭头的菜单C．选择了颜色变灰的菜单项D．运行与对话框对应的应用程序5．在 Windows7窗口的菜单项中，有些菜单项前面有“√”，它表示（） [单选题] * A．如果用户选择了此命令，则会弹出下一级菜单B．如果用户选择了此命令，则会弹出一个对话框C．该菜单项当前正在被使用(正确答案)D．该菜单项不能被使用6．在 Windows7窗口的菜单项中，有些菜单项呈灰色显示，它表示（）。
[单选题] *A．该某单项已经被使用过B．该菜单项已经被删除C．该菜单项正在被使用D．该菜单项当前不能被使用(正确答案)7．在 Windows7中随时能得到帮助信息的快捷键是（）。
[单选题] *A. Ctrl-f1B. Shift+F1C. F3D. F1(正确答案)8.能够提供即时信息及轻松访问常用工具的桌面元素的是（）。
[单选题] *A、桌面图标B、桌面小工具(正确答案)C、任务栏D、桌面背景（）。
9．窗口被最大化后如果要调整窗口的大小，正确的操作是（） [单选题] *A．用鼠标拖曳窗口的边框线B．单击“向下还原”按钮，再用鼠标拖曳边框线(正确答案)C．单击“最小化”按钮，再用鼠标拖曳边框线D．用鼠标拖曳窗口的四角10． Windows7窗口与对话框相比，窗口可以移动和改变大小，而对话框（）。
(完整word版)操作系统导论
操作系统导论第一章引言一、填空题1.计算机系统是并系统。
2.计算机系统的资源包括3.硬件资源包括4.在计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且要在完接收的事件。
5.6.和7.部分。
8.9.10.根据服务对象不同，常用的单处理机OS可以分为如下三种类型：允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的OS个作业提交计算机系统集中处理的OS衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的11.现代计算机中，CPU的工作方式有目态和管态两种，在目态中运行CPU12.是操作系统的功能特点。
二、单项选择题：1.计算机系统由(D)组成。
A.程序和数据B.处理机和内存C.处理机、内存、外围设备D.硬件子系统和软件子系统2.操作系统是(A)。
A.系统软件B.办公软件C.应用软件D.信息管理软件3.在下列操作系统中强调并行性的操作系统是(D)。
A.分时系统B.实时系统C.网络操作系统D.分布式操作系统4.工业过程控制系统中运行的操作系统最好是(B)。
A.分时系统B.实时系统C.分布式操作系统D.网络操作系统5.对处理事件有严格时间限制的系统是(B)。
A.分时系统B.实时系统C.分布式操作系统D.网络操作系统6.系统在执行访管指令的时候会(A)。
A.产生中断B.产生一般性错误C.产生“程序使用非法指令”错误D.继续执行下一条指令7.用户使用操作系统通常有三种手段，它们是：控制命令、系统功能调用和(D)。
A.C++B.宏命令C.汇编语言D.作业控制语言8.引入多道程序的目的是(D)。
A.提高实时响应速度B.增强系统交互能力C.为了充分利用主存储器D.充分利用CPU，减少CPU的等待时间9.个人计算机中的操作系统主要是(A)。
A.单用户操作系统B.单任务操作系统C.单道单用户操作系统D.网络操作系统10.操作系统的功能是(C)。
A.把源程序编译成目标程序B.实现计算机用户之间的信息交流C.控制、管理计算机系统的资源和程序的执行D.实现计算机硬件和软件之间的转换11.系统调用是通过(A)进入操作系统。
南昌大学_2007～2008学年第二学期操作系统期末考试试卷A卷(可编辑修改word版)
南昌大学2007～2008 学年第二学期期末考试试卷A、同时性B、独立性C、实时性D、交互性3、处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（）使用。
A、操作员B、联机用户C、操作系统D、目标程序4、进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（）A、运行态变为就绪态B、运行态变为等待态C、就绪态变为运行态D、等待态变为就绪态5、采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（）将其移动。
A、用户有条件地B、用户无条件地C、操作系统有条件地D、操作系统无条件地6、分页式存储管理中，地址转换工作是由（）完成的。
A、硬件B、地址转换程序C、用户程序D、装入程序7、如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（）来保证按名存取的安全。
A、重名翻译机构B、建立索引表C、建立指针D、多级目录结构8、为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（）号。
A、设备类相对B、设备类绝对C、相对D、绝对9、通常把通道程序的执行情况记录在（）中。
A、PSWB、PCBC、CAWD、CSW10、作业调度是从输入井中处于（）状态的作业中选取作业调入主存运行。
A、运行B、收容C、输入D、就绪11、一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于（）状态。
A、运行B、等待C、就绪D、收容12、临界区是指并发进程中访问共享变量的（）段。
A、管理信息B、信息存储C、数据D、程序13、若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（）个进程参于竞争，而不会发生死锁。
A、5B、2C、3D、414、产生系统死锁的原因可能是由于（）。
A、进程释放资源B、一个进程进入死循环C、多个进程竞争，资源出现了循环等待D、多个进程竞争共享型设备15、设计批处理多道系统时，首先要考虑的是( )A.灵活性和可适应性B.系统效率和吞吐量C.交互性和响应时间D.实时性和可靠性16、若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( )状态。
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第2章操作系统的运行环境OS的运行环境包括硬件环境和其他系统软件组成的软件环境，这些环境既是OS管理的对象，又是OS的支持者和协作者。
主要内容⏹硬件环境：⏹CPU⏹主存储器⏹缓冲⏹中断⏹时钟及时钟队列⏹软件支持：⏹重定位一、概述⏹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⏹时钟以及时钟队列⏹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；二、中央处理器（CPU）单机与多处理器系统⏹如果一个计算机系统只有一个处理器，称之为单机系统；⏹如果有多个处理器称之为多处理器系统。
指令系统⏹早期的微处理器，指令系统的功能相对来说比较弱。
⏹当代的微处理器，结构非常复杂。
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，包括取指令、维护CPU状态、CPU与内存的交互等等。
⏹寄存器：是指令在CPU内部作处理的过程中暂存数据、地址以及指令信息的存储设备，在计算机的存储系统中它具有最快的访问速度。
⏹高速缓存：处于CPU和物理内存之间，⏹一般由控制器中的内存管理单元（MMU：Memory ManagementUnit）管理；⏹访问速度快于内存，低于寄存器。
⏹通过高速缓存可以使CPU的高速指令处理和低速内存访问得以匹配，从而提高CPU的效率。
指令系统⏹每台计算机机器指令的集合称指令系统，它反映了一台机器的功能和处理能力，可以分为以下五类：⏹数据处理类指令：用于执行算术和逻辑运算。
⏹I/O类指令用于启动外围设备，让主存和设备交换数据。
⏹寄存器数据交换类指令：用于在处理器的寄存器和存储器之间交换数据。
⏹控制类指令：如转移，用于改变执行指令序列。
⏹处理器控制指令：修改处理器状态，改变处理器工作方式。
⏹在单道程序系统中，用户程序可以直接使用CPU指令启动I/O设备，进行I/O操作。
⏹问题是：在多道程序系统中，这种模式可不可行？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、特权指令和非特权指令⏹特权指令：只能由操作系统使用的指令。
如：⏹启动某设备；⏹设置时钟；⏹允许和禁止中断；⏹清内存；⏹在进程之间切换处理机；⏹建立存储保护；⏹存取用于内存保护的寄存器；⏹执行输入输出操作；⏹停止一个CPU的工作。
⏹使用多道程序设计技术的计算机指令系统必须要区分为特权指令和非特权指令。
⏹特权指令一般引起处理器状态的切换：⏹处理器通过特殊的机制将处理器状态切换到操作系统运行的特权状态（管态）⏹然后将处理权移交给操作系统中的一段特殊代码，这一个过程称为陷入•CPU如何知道当前运行的是操作系统还是一般应用软件？有赖于处理器状态的标识。
3、处理器的状态⏹根据运行程序对资源和机器指令的使用权限将处理器设置为不同状态。
⏹多数系统将处理器工作状态划分为管态和目态：⏹管态：操作系统管理程序运行的状态，较高的特权级别，又称为特权态（特态）、系统态。
⏹目态：用户程序运行时的状态，较低的特权级别，又称为普通态（普态）、用户态。
有些系统将处理器状态划分核心状态，管理状态和用户程序状态（目标状态）三种管态和目态的差别⏹处理器处于管态时：⏹可以执行全部指令（包括特权指令）⏹可使用所有资源⏹具有改变处理器状态的能力⏹处理器处于目态时：⏹只有非特权指令能执行⏹特权级别不同，可运行指令集合也不同。
⏹特权级别越高，可以运行指令集合越大。
⏹高特权级别对应的可运行指令集合包含低特权级的。
管态和目态的切换4、程序状态字PSW在PSW中专门设置一位，根据运行程序使用指令的权限而设置，PSW (ProgramStatus Word ):⏹CPU的工作状态码——指明管态还是目态，用来说明当前在CPU上执行的是操作系统还是一般用户，从而决定其是否可以使用特权指令或拥有其它的特殊权力⏹条件码——反映指令执行后的结果特征⏹中断屏蔽码——指出是否允许中断微处理器M68000的程序状态字微处理器Intel 80386的程序状态字⏹Pentium的处理器状态有四种，支持4个保护级别，0级权限最高，3级权限最低。
一种典型的应用是把4个保护级别依次设定为：⏹0级为操作系统内核级。
处理I/O、存储管理、和其他关键操作。
⏹1级为系统调用处理程序级。
用户程序可以通过调用这里的过程执行系统调用，但是只有一些特定的和受保护的过程可以被调用。
⏹2级为共享库过程级。
它可以被很多正在运行的程序共享，用户程序可以调用这些过程，读取它们的数据，但是不能修改它们。
⏹3级为用户程序级。
它受到的保护最少。
⏹各个操作系统在实现过程中可以根据具体策略有选择地使用硬件提供的保护级别，如运行在Pentium上的Windows操作系统只使用了0级和3级。
三、主存储器支持OS运行硬件环境的一个重要方面：⏹作业必须把它的程序和数据存放在主存储器（内存）中才能运行；⏹多道程系统中，若干个程序和相关的数据要放入主存储器；⏹操作系统要管理、保护程序和数据，使它们不至于受到破坏；⏹操作系统本身也要存放在主存储器中并运行。
1、存储器的类型两类存储器：读写型的存储器只读型的存储器读写型的存储器⏹可把数据存入其中任一地址单元，并可在以后的任何时候把数据读出，或者重新存入新的数据的一种存储器⏹常被称为随机访问存储器（RAM：Random Access Memory）⏹RAM主要用作存放随机存取的程序的数据只读型的存储器:⏹只能从其中读取数据，但不能随意用普通方法写入数据（写入数据只能用特殊方法）⏹称为只读存储器（ROM：Read-Only Memory）变型:PROM、EPROM和EEPROM⏹PROM:一种可编程只读存储器，使用特殊PROM写入器写入数据⏹EPROM:用特殊的紫外线光照射此芯片，以“擦去”信息，恢复原来状态，然后使用特殊EPROM写入器写入数据⏹EEPROM：电可擦除可编程ROM，又称闪存。
存储访问局部性原理提高存储系统效能关键点：程序存储访问局部性原理⏹程序执行时，有很多的循环和子程序调用，一旦进入这样的程序段，就会重复存取相同的指令集合⏹对数据存取也有局部性，在较短的时间内，稳定地保持在一个存储器的局部区域⏹处理器主要和存储器的局部打交道⏹在经过一段时间以后，使用的代码和数据集合会改变2、存储分块⏹存储最小单位:“二进位”，包含信息为0或1⏹最小编址单位:字节，一个字节包含八个二进位主流个人电脑⏹主存:128MB～512MB之间⏹辅助存储器:在20GB～70GB工作站、服务器⏹主存:512MB-4GB之间⏹硬盘容量:数百GB为简化分配和管理，存储器分成块,称一个物理页（Page）⏹块的大小：512B、1K、4K、8K3、存储保护设施⏹对主存储器中的信息加以严格的保护，使操作系统及其它程序不被破坏，是其正确运行的基本条件之一。
⏹多用户,多任务操作系统：OS给每个运行进程分配一个存储区域。
⏹问题：⏹多个程序同时在同一台机器上运行怎样才能互不侵犯？存储保护的硬件支持⏹界地址寄存器（界限寄存器）：在CPU 中设置一对界限寄存器来存放该用户作业在主存中的下限和上限地址，分别称为下限寄存器和上限寄存器。
⏹存储保护键：每个存储块都有一个存储保护键，附加在每个存储块上。
当操作系统挑选作业运行时，操作系统同时将该作业的存储键号存放到程序状态字PSW的存储键(“钥匙”)域中。
每当CPU访问主存时，都将对主存块的存储键与PSW中的“钥匙”进行比较。
以判断访问是否合法。
四、缓冲技术⏹缓冲区是硬件设备之间进行数据传输时，用来暂存数据的一个存储区域⏹目的：解决部件之间速度不匹配的问题⏹缓冲技术三种用途:⏹处理器与主存储器之间⏹处理器和其它外部设备之间⏹设备与设备之间的通信多缓冲区（Cache）技术单缓冲区：⏹设备向缓冲区输入数据直到装满后必须等待CPU将其取完，才能继续向其中输入数据⏹为了提高设备利用率，单缓冲区不够多缓冲区（Cache）技术：⏹Cache：离CPU最近，使CPU快速访问常使用的数据⏹CPU首先到一级Cache中找⏹如果没有，CPU到二级Cache中找⏹如果没有，CPU到系统内存中找五、中断技术⏹中断概念：⏹CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应。
⏹CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动转去执行相应事件的处理程序，处理完成后返回断点，继续执行被打断的程序。
中断的作用⏹中断处理是操作系统的一个重要组成部分；⏹中断对于操作系统就像机器中的驱动齿轮一样；⏹操作系统可以称为是由“中断驱动”或者“（中断）事件驱动”。
⏹中断是现代计算机系统中基本设施之一，是CPU与系统其他资源通信的重要手段，协调系统对各种外部事件的响应和处理，使OS可以捕获普通程序发出的系统功能调用；⏹中断是实现多道程序的必要条件；⏹可以及时处理设备的中断请求；⏹可以防止用户程序中破坏性的活动等等。
引入中断的目的⏹解决主机与外设的并行工作问题⏹提高可靠性⏹实现多机联系⏹实现实时控制特点：1) 中断随机的2) 中断是可恢复的3) 中断是自动处理的中断系统的概念⏹中断系统是实现中断功能的部件，包括中断装置和中断处理程序。
⏹中断装置：指发现中断，响应中断的硬件。
⏹发现中断源，提出中断请求。
⏹保护现场⏹启动处理中断事件的程序。
⏹中断处理程序：由软件来完成。
⏹主要任务是处理中断事件和恢复正常操作。
中断类型（1）⏹强迫性中断⏹正在运行的程序所不期望的，它由于某种硬件故障或外部请求引起的，包括：⏹输入/输出(I/O)中断：主要来自外部设备通道⏹程序性中断：运行程序中本身的中断，如：溢出,缺页中断,缺段中断,地址越界⏹时钟中断⏹控制台中断⏹硬件故障中断类型（2）⏹自愿性中断⏹用户在程序中有意识安排的中断，是由于用户在编制程序时因为要求操作系统提供服务，使用“访管”指令或系统调用，使中断发生。
称为访管中断。
包括：⏹执行I/O，创建进程，分配内存;⏹信号量操作，发送/接收消息。
中断响应CPU如何响应中断, 两个问题：⏹CPU何时响应中断？通常在CPU执行了一条指令以后，更确切地，在指令周期最后时刻接受中断请求，或此时扫描中断寄存器⏹如何知道提出中断请求的设备或中断源？因为只有知道中断源或中断设备，才能调用相应的中断处理程序中断优先级⏹在计算机执行的每一瞬间，可能有几个中断事件同时发生。
⏹中断装置按照预定的顺序来响应，这个预定的顺序称为中断的优先级，中断装置首先响应优先级高的中断事件。
⏹在一些机器中，中断优先级按中断类型划分：⏹以机器故障中断的优先级最高；⏹程序中断和访问中断次之；⏹外部中断更次之；⏹输入输出的优先级最低。