操作系统复习：用户模式与内核模式详解

操作系统复习资料涵盖了操作系统的基本概念和核心功能。首先，讲解了用户模式和内核模式的区别，硬件提供的模式位用于判断系统是运行用户代码还是内核代码。在操作系统中，一些指令被设计为特权指令，仅能在内核模式下执行，例如系统调用，它允许用户程序临时切换到内核模式执行操作，调用结束后返回并恢复用户模式。 该文档提及了进程管理和通信机制，包括进程间通信（IPC）如套接字（Socket）的使用，这些技术在不同操作系统如DOS、Unix、Linux等中的实现各有差异。它强调了线程和进程创建（如通过fork操作）在系统中的作用，以及如何通过轮转调度算法（如First-Come, First-Served, FCFS）和优先级调度来管理多个任务的执行。 内存管理是关键部分，包括进程控制块（PCB）的使用，它存储了进程的相关信息，如内存地址、权限等，这对于进程调度和资源分配至关重要。操作系统还需要处理实时性和并发性，确保在处理时间敏感任务时的及时响应。 此外，文档还讨论了CPU与I/O设备的交互，包括中断处理和同步机制，如信号量（Semaphore）和条件变量（Wait/Signal）的使用，它们在防止死锁和同步多线程操作中扮演着重要角色。对于性能优化，文中提到CPU时间和I/O时间的分离，以及平均周转时间和响应时间的概念。 最后，资料提到了内存交换（Swapping）技术，当内存不足时，将部分进程或数据从物理内存移动到磁盘，以释放空间给其他进程。而进程间的通信测试集（Test Set）和swap空间的使用，对于评估系统的性能和可靠性非常重要。 总结来说，这份复习资料全面地介绍了操作系统的基础理论、核心模块（如内存管理、进程与线程、通信与同步）、以及关键性能指标和优化策略，适合备考重庆大学操作系统课程的学生深入学习和复习。