操作系统复习（一）

操作系统复习（一）

记录一下复习。

操作系统中的不确定性

• 程序运行结果的不确定性
• 执行顺序的不确定性

操作系统的两个基本特征

• 并发执行
• 资源共享

分时系统

分时系统（Time-Sharing System）是指：一台计算机同时连接多个终端，操作系统将CPU时间分割成极短的时间片（如10-100ms），轮流分配给各个终端用户的作业使用。

由于计算机运算速度极快，切换速度极快，每个用户都感觉自己独占了一整台计算机——这就是“分时”的含义：分时共享CPU。

衡量分时系统的指标：响应时间

分时系统主要特点：

• 交互性：用户可以直接与程序对话，运行时可以修改、调试、输入数据。
• 并发性：系统同时为多个终端用户服务。宏观上是多个用户同时工作，微观上是多个进程交替运行。
• 独立性：每个用户独占一台终端，感觉自己就是计算机的唯一使用者，互不干扰。
• 及时性：用户的请求能在极短时间（通常2-3秒内）内得到响应。

成批性不是分时系统的特征。

实时系统

实时系统是指系统能够在外部事件发生时，在规定的时间限制（截止时间，Deadline）内做出响应并完成处理的计算系统。

它的核心衡量指标不是“平均响应速度”，而是“截止时间满足率”（必须达到100%或无限接近100%）。

主要特征：

• 可预测性（确定性）：这是最重要的特征。系统必须保证关键任务在最坏情况下的执行时间也是确定的，不能出现“偶尔卡一下”的意外。因此，实时系统往往禁用虚拟内存（防止缺页中断带来的不确定延迟），并且代码通常常驻内存。
• 基于优先级的抢占调度：不再使用时间片轮转（RR）这种“公平排队”机制。实时系统采用优先级调度：紧急任务（如“刹车”信号）拥有最高优先级，可以随时抢占正在运行的低优先级任务（如“播放音乐”），确保紧急事件被立即处理。
• 快速中断响应：外部硬件事件通过中断通知CPU，实时系统必须在微秒级内响应中断，否则数据可能丢失。

批处理系统

这里主要说多道批处理系统。在这种系统中，内存里有多个要运行的进程，当运行的进程进行IO时，系统会切换到另一个进程运行。

主要优点：

• 吞吐量大
• 资源利用率高

主要缺点：

• 无交互性
• 平均周转时间长

UNIX内核负责什么管理

• 进程管理
• 存储管理
• 设备管理
• 文件管理

内部命令

内部命令，也被称为内建命令（built-in command），是一种集成在命令解释器（如DOS的COMMAND.COM或Linux的Shell）内部的指令。

它最大的特点是“自带”，就像是命令解释器这个“家”里自带的家具，而不是需要从外面搬进来的。因此，它不依赖于磁盘上独立的可执行文件，只要命令解释器在运行，这些命令就可以直接使用。

内部命令的工作方式非常直接，这赋予了它速度快的特点：

• 常驻内存：在系统启动时，内部命令会随命令解释器（如COMMAND.COM或Shell）一同被加载到内存中，并一直常驻。
• 直接执行：当你在命令行输入一个内部命令时，命令解释器会直接从内存中找到并执行它。
• 无需创建新进程：执行内部命令时，不需要额外创建一个新的进程来运行。这省去了创建进程的开销，是其执行速度比外部命令快的主要原因。

一些题目

计算机的资源包括硬件资源和软件资源。

操作系统的主要特征是：并发性、共享性、虚拟性、不确定性，交互性不是。