操作系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)心得

操作系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)心得1操作系統(tǒng)的功能：主要從硬盤引導(dǎo)、操作系統(tǒng)引導(dǎo)、載入基本操作系統(tǒng)、定義臨時(shí)名目、定義虛擬內(nèi)存盤、載入系統(tǒng)服務(wù)、載入自定義服務(wù)、定義GUI這八個(gè)方面來說明針對(duì)操作系統(tǒng)的優(yōu)化。不管您使用的是Windows也好，Linux也好，或者是Freebsd（為避開語言煩瑣，以下猶如時(shí)指代Linux和FreeBSD的地方，一律以UNIX進(jìn)行替代）也好，確定都想尋求盡可能快的速度，那么，在有些特定環(huán)境下就只有對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。在前面的幾期網(wǎng)管筆記中，我們已經(jīng)介紹了好幾篇網(wǎng)管系列的文章，這次我們推出了操作系統(tǒng)的愛護(hù)系列中的系統(tǒng)優(yōu)化篇。任何技術(shù)，只要把握了方法則都能舉一反三，"師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)人二天極網(wǎng)上關(guān)于系統(tǒng)優(yōu)化的文章相當(dāng)多，但這次講的內(nèi)容和其它優(yōu)化文章比起來，還是有較大的不同。各位假如在閱讀下面的內(nèi)容時(shí)，遇到技術(shù)疑難，都可以在天極網(wǎng)的操作系統(tǒng)欄目的相關(guān)文章中查找到答案——學(xué)會(huì)查詢資料，也是提高的必要技巧之一呢。一個(gè)操作系統(tǒng)，必定是建立在硬件基礎(chǔ)上的。而硬件，則可大致分為CPU、主板、內(nèi)存、外存幾個(gè)部分。關(guān)于CPU超頻、內(nèi)存在BIOS中的設(shè)置，開啟硬盤的DMA66支持等等的介紹已經(jīng)相當(dāng)多，在此我就不贅述了。一個(gè)操作系統(tǒng)的使用，依次會(huì)涉及到硬盤引導(dǎo)、操作系統(tǒng)引導(dǎo)、載入基本操作系統(tǒng)、定義臨時(shí)名目、定義虛擬內(nèi)存盤、載入系統(tǒng)服務(wù)、載入自定義服務(wù)、定義GUI這幾個(gè)步驟，這是不管Windows.Linux還是Freebsd等操作系統(tǒng)都是如此。也就是說，我們假如能盡量?jī)?yōu)化上面每個(gè)步驟，則就能把系統(tǒng)的性能提升起來。接下來，就讓我們一起把每個(gè)步驟做到最優(yōu)。主要內(nèi)容硬盤引導(dǎo)操作系統(tǒng)引導(dǎo)載入基本操作系統(tǒng)定義臨時(shí)名目定義虛擬內(nèi)存盤載入系統(tǒng)服務(wù)載入自定義服務(wù)定義GUI2操作系統(tǒng)的應(yīng)用：我只說我們常見的操作系統(tǒng)：微軟公司出的Windows98xWindowsMexWindowsNT,Windwos2000xWindowsXP.Windows2003o其中，Windwos2000又分為專業(yè)版、服務(wù)器版、高級(jí)服務(wù)器版。WindowsXP又分為家庭版、專業(yè)版，不過我們正常使用的都是專業(yè)版。Windows2003主要是服務(wù)器用。我們不常見的一些操作系統(tǒng)還有UNIT和LINUX,這兩款系統(tǒng)主要是爭(zhēng)論所用，或者高校講授《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》時(shí)做試驗(yàn)用。比較聞名的LINUX系統(tǒng)有紅帽子（REDHAT）LINUX,國(guó)內(nèi)用戶比較多。WINDOWS系列與LINUX系列的主要區(qū)分是處理進(jìn)程方式不一樣，一個(gè)是實(shí)時(shí)系統(tǒng),一個(gè)是分時(shí)系統(tǒng)。目前服務(wù)器的操作系統(tǒng)主要有Windows2000的服務(wù)器版和Windows2000的高級(jí)服務(wù)器版，以及Windows2003的服務(wù)器版本。2002年以前，人們還常用WindowsNT的服務(wù)器版本，只是現(xiàn)在被Windows2000取代。3操作系統(tǒng)的分類：簡(jiǎn)潔的批處理系統(tǒng)一多道程序批處理系統(tǒng)一多道程序分時(shí)系統(tǒng)一微機(jī)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。(1)簡(jiǎn)潔的批處理系統(tǒng)：用戶一次可以提交多個(gè)作業(yè)，但系統(tǒng)一次只處理一個(gè)作業(yè),處理完一個(gè)作業(yè)后，再調(diào)入下一個(gè)作業(yè)進(jìn)行處理。這些調(diào)度、切換系統(tǒng)自動(dòng)完成。不需人工干預(yù)。(2)多道程序批處理系統(tǒng)：由于簡(jiǎn)潔批處理系統(tǒng)，一次只能處理一個(gè)作業(yè)，系統(tǒng)資源的采用率就不高，因此消失多道程序批處理系統(tǒng)，我們把同一個(gè)批次的作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，存放在內(nèi)存的不同部分，當(dāng)一個(gè)作業(yè)由于等待輸入輸出操作而讓處理機(jī)消失空閑，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行切換，處理另一個(gè)作業(yè)。因此它提高了資源采用率。批處理操作系統(tǒng)：特點(diǎn)：不需人工干預(yù)，進(jìn)行批量處理。由于作業(yè)是以批量的方式進(jìn)行處理的，在整個(gè)處理過程中，用戶不能進(jìn)行干預(yù)，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問題，假如一批作業(yè)中某一個(gè)作業(yè)在處理過程中發(fā)生了錯(cuò)誤。需要重新修改，可用戶又無能為力。只能等待全部的作業(yè)都處理完成之后，才能進(jìn)行修改，然后再交給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。因些消失了分時(shí)系統(tǒng)。(3)多道程序分時(shí)系統(tǒng)：一個(gè)作業(yè)只能在一個(gè)時(shí)間片的時(shí)間內(nèi)使用CPU，時(shí)間一到，系統(tǒng)將剝奪作業(yè)的CPU使用權(quán),反CPU安排給其他作業(yè)使用。典型有UNIX操作系統(tǒng)。多路性(多個(gè)用戶同時(shí)執(zhí)行X獨(dú)占性(獨(dú)立操作互不干擾1準(zhǔn)時(shí)性(2-3\交互性(用戶可以通過鍵盤輸入命令懇求系統(tǒng)服務(wù)和掌握作業(yè)的)(4)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一在20世紀(jì)80年月消失了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，一臺(tái)計(jì)算機(jī)只要通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口掌握器(俗稱網(wǎng)卡)連接網(wǎng)絡(luò)上，他可以A、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信功能，B、網(wǎng)絡(luò)資源的管理和使用。如網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)和文件服務(wù)。一、操作系統(tǒng)進(jìn)展的動(dòng)力1、提高計(jì)算機(jī)資源采用率的需要2、便采用戶3、硬件設(shè)施的不斷進(jìn)展4、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷進(jìn)展二、操作系統(tǒng)的分類L按機(jī)型分：大型機(jī)、中、小型和微型機(jī)2、按用戶數(shù)目分：?jiǎn)斡脩舨僮飨到y(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)3、按功能特征分：批處理操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)。A、微型機(jī)操作系統(tǒng)?DOS特點(diǎn)：?jiǎn)斡脩魡稳蝿?wù)操作系統(tǒng)?WINDOWS特點(diǎn)：?jiǎn)斡脩舳嗳蝿?wù)操作系統(tǒng)友好的圖形用戶界面、易學(xué)易用，并能支持多任務(wù)操作系統(tǒng),B、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)特點(diǎn)：多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)UNIX、NETWARE.WINDOWSNTLINUX等4操作系統(tǒng)中斷的分類和中斷的地位：操作系統(tǒng)對(duì)中斷信號(hào)的處理實(shí)際是對(duì)硬件中斷的一種模擬，所以在在爭(zhēng)論這個(gè)問題之前，先了解一下8086計(jì)算機(jī)硬件中斷的原理。以下內(nèi)容是google出來的，出處我就不說了，反正類似的內(nèi)容多的是。CPU在INTR引腳上接到一個(gè)中斷懇求信號(hào)，假如此時(shí)IF=1,CPU就會(huì)在當(dāng)前指令執(zhí)行完以后開頭響應(yīng)外部的中斷懇求，這時(shí)，CPU在INTA引腳連續(xù)發(fā)兩個(gè)負(fù)脈沖，外設(shè)在接到其次個(gè)負(fù)脈沖以后，在數(shù)據(jù)線上發(fā)送中斷類型碼，接到這個(gè)中斷類型碼后，CPU做如下動(dòng)作：）將中斷類型碼放入暫存器保存；2）將標(biāo)志寄存器內(nèi)容壓入堆棧，以愛護(hù)中斷時(shí)的狀態(tài)；）將IF和TF標(biāo)志清0o目的是防止在中斷響應(yīng)的同時(shí)又來別的中斷，而將TF清0是為了防止CPU以單步方式執(zhí)行中斷處理子程序。這時(shí)要特殊提示，由于CPU在中斷響應(yīng)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉了IF標(biāo)志，因此用戶如要進(jìn)行中斷嵌套時(shí)，必需在自己的中斷處理子程序中用開中斷指令來重新設(shè)置IF;）爰護(hù)斷點(diǎn)。斷點(diǎn)指的是在響應(yīng)中斷時(shí)，主程序當(dāng)前指令下面的一條指令的地址。愛護(hù)斷點(diǎn)就是將當(dāng)前的IP和CS的內(nèi)容入棧，為了以后正確地返回主程序；5膿據(jù)取到的中斷類型碼，在中斷向量表中找出相應(yīng)的中斷向量，將其裝入IP和CS,即呆自動(dòng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)子程序。對(duì)NMI進(jìn)入的中斷懇求，由于其類型碼固定為2，因此CPU不用從外設(shè)讀取類型碼，也不需計(jì)算中斷向量表的地址，只要將中斷向量表中0000:0008H~0000:000BH單元內(nèi)容分別裝入IP和CS即可。關(guān)于〈.圖3中斷處理過程>的幾點(diǎn)說明：1）8086/8088除軟件中斷外,內(nèi)部"非屏蔽中斷"、"可屏蔽中斷"均設(shè)立有優(yōu)先級(jí)，其中內(nèi)中（除單步外）—即0、L3、4號(hào)中斷的優(yōu)先級(jí)高于非屏蔽中斷，非屏蔽中斷高于可屏蔽中斷，單步中斷優(yōu)先級(jí)最低；2）只有在可屏蔽中斷的狀況下才判IF=1?,才取中斷類型碼，其余的沒有這個(gè)動(dòng)作。3）關(guān)于單步中斷，它是每執(zhí)行一條指令中斷一次，顯示出當(dāng)時(shí)各寄存器的內(nèi)容，供用戶參考，當(dāng)進(jìn)入單步中斷響應(yīng)時(shí)，CPU自動(dòng)清除了TF,在中斷返回后，由于恢復(fù)了響應(yīng)時(shí)的標(biāo)志寄存器的值，因此TF=1,執(zhí)行完一條指令后又進(jìn)入單步中斷，直到程序?qū)F改為0為止。4）關(guān)于中斷的嵌套，NMI總是可以響應(yīng)的，若在中斷處理子程序中設(shè)立了開中斷指令，INTR的懇求也能響應(yīng)。）彈出IP、CS、標(biāo)志，返回?cái)帱c(diǎn)的動(dòng)作由IRET指令完成。）當(dāng)遇到等待指令或串操作指令時(shí)，允許在指令執(zhí)行的過程中進(jìn)入中斷。這時(shí)需留意在中斷處理子程序中爰護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，以保證中斷返回后能連續(xù)正確地執(zhí)行這些指令。扯了那么多8086的東西,該說說正題了。操作系統(tǒng)在從內(nèi)核態(tài)返回用戶態(tài)之前（系統(tǒng)可能是一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，也可能是一個(gè)時(shí)鐘中斷而導(dǎo)致進(jìn)入內(nèi)核模式），將檢查是否有需要的投遞的信號(hào)。一旦檢測(cè)到需要信號(hào)投遞時(shí)，內(nèi)核將轉(zhuǎn)變用戶空間的數(shù)據(jù)（跟調(diào)用exec類似，系統(tǒng)會(huì)轉(zhuǎn)變用戶空間的數(shù)據(jù)）。建立一個(gè)新的棧楨。當(dāng)返回到用戶空間的時(shí)候，IP指向的將是新的棧，所以執(zhí)行的下一個(gè)指令將是信號(hào)處理函數(shù)（signaLhandler）。當(dāng)信號(hào)出來函數(shù)返回時(shí)，執(zhí)行的將是sigreturn,所以系統(tǒng)將重新進(jìn)入內(nèi)核模式。這個(gè)時(shí)候系統(tǒng)將把棧清除?；謴?fù)原來的IP值，當(dāng)重新再次返回用戶模式的時(shí)候，程序就像什么都沒有發(fā)生一樣連續(xù)往下執(zhí)行。由于上下文是保存在用戶空間，并且是以鏈的形式保存，所以信號(hào)出來的遞歸是沒有問題的。信號(hào)處理函數(shù)sigreturn返回一次將執(zhí)行一次類似彈棧操作，直到棧為空為止。對(duì)于系統(tǒng)調(diào)用的自動(dòng)重啟，只要把IP恢復(fù)為執(zhí)行前一條指令，