网络操作系统学习笔记:并发性、共享性与虚拟处理机解析

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"2335自考《网络操作系统》的学习笔记涵盖了操作系统的基本概念、现代操作系统的特征、操作系统在计算机系统中的地位、多道程序设计的原理与特点、虚拟处理机的概念、处理机运行现场及状态、以及系统调用的相关知识。" 详细说明: 操作系统是计算机系统的核心,它管理硬件和软件资源,协调工作流程,并为用户提供友好的界面。现代操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性等特征,这些特性使得多个任务可以在同一时间内看似并行地执行。 操作系统在计算机系统的层次结构中处于硬件层之上,是软件的重要组成部分,它通过提高计算机系统的效率,增强处理能力,优化资源利用率,以及提供用户友好的交互方式来提升整体性能。操作系统主要由硬件层、操作系统层、语言处理程序层和应用程序层组成。 多道程序设计是操作系统实现资源共享和并行处理的基础,依赖于中断系统、通道技术和CPU与通道的通信。多道程序设计可以实现CPU、通道及外设之间的并行工作,提高系统效率。它的主要特点是程序的多道性以及宏观并行、微观串行。 在实现多道程序设计时,必须解决存储保护、处理机管理和调度、资源管理与分配等问题,以确保不同程序之间的安全与效率。虚拟处理机是逻辑上的处理机,它扩展了计算机的功能,形成了虚拟计算机,使得单一物理设备能够执行多个逻辑任务。 处理机的运行现场包含指令计数器、程序状态寄存器、通用寄存器和特殊控制寄存器等关键信息,这些状态信息用于区分核心态(操作系统态)和用户态,以及程序的就绪、运行和阻塞状态,从而支持处理机的调度。 系统调用是用户程序与操作系统交互的重要手段,用户可以通过访管指令触发系统调用,调用操作系统提供的特定服务。系统调用的实现原理是,访管指令的功能号可以指定需要执行的操作系统子功能,从而在用户态和核心态之间切换。 访管指令是具有特权的指令,只能在核心态下执行,而特权指令则只允许操作系统使用,用于执行如内存管理、进程调度等关键操作。系统调用是用户程序合法地使用特权指令的方式,保证了用户程序的安全性。 总结来说,这份学习笔记详细介绍了网络操作系统的基础理论和关键概念,对于准备2335自考的考生来说,是一份非常全面的学习参考资料。