操作系统复习：中断与处理原理，cache局部性及进程控制方法

操作系统-精髓与设计原理（第五版）复习要点涵盖了许多关键概念和技术，主要集中在中断管理和处理、内存管理、并发与并行计算以及系统架构几个核心领域。 1. 中断管理：中断是操作系统实现高效性能的关键机制。第一章详细介绍了中断的概念，如指令周期，展示了中断处理的过程，包括硬件如何产生中断、处理器响应中断的步骤，以及嵌套中断处理，强调了处理器在中断前后状态的保存与恢复。理解中断处理流程对于理解操作系统如何在IO操作中保持处理效率至关重要。 2. Cache的局部性原理：这一部分阐述了处理器在执行程序时的缓存优化策略。由于程序中的指令和数据访问具有局部性，处理器倾向于访问同一区域的连续数据，这有助于减少内存访问时间和提高性能。了解这个原理有助于设计高效的内存访问算法和优化缓存策略。 3. 串行处理与批处理：章节描述了早期计算机的简单操作模式，从串行处理，即单个程序依次执行，到批处理，包括简单批处理和多道批处理。多道批处理引入了操作系统、内存管理、调度算法和资源竞争的概念，预示了现代操作系统的核心特征。 4. 多道程序设计与分时系统：多道程序设计允许处理器同时处理多个任务，而分时系统则进一步扩展了这一概念，支持多个交互式用户的并发操作。分时系统需要高级的硬件支持，如IO中断和直接存储器访问，同时也提出了更为复杂的调度和资源分配问题。 5. 内存管理：随着系统的复杂性增加，内存管理成为操作系统的重要组成部分。它涉及到内存的分配、回收、保护和共享，确保不同任务之间的资源有效协作。 6. 调度算法：多道程序设计中，调度算法的选择直接影响了系统的效率和响应时间。不同的调度策略，如先来先服务、短进程优先或优先级调度，都旨在平衡CPU的利用率和任务的公平性。 通过复习这些要点，学习者能够深入理解操作系统的基础结构和工作原理，这对于操作系统的设计、实现以及维护都是至关重要的。同时，理解和掌握这些概念也能帮助在解决实际问题和优化系统性能时做出明智决策。