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操作系统【课程代码：2326】第二章：计算机系统结构简介 阳老师： apollo_yang@ 电子教室 全国高等教育自学考试 计算机系统 计算机系统 软件系统 系统软件 支撑软件 应用软件 硬件系统 中央处理器 主存储器 输入/输出控制器 各种外围设备 中断 处理器中的寄存器 存储器(领会) 主存储器 CPU能直接访问的唯一的存储空间,任何程序和数据都必须被装入主存储器之后,CPU才能对它进行操作。主存储器以“字节”为单位进行编址，若干个字节组成一个“字”。 高速缓冲存储器 为了减少对主存储器的访问时间，配置高速缓冲存储器。 高速缓存有很多等级。 辅助存储器 解决了主存储器存储容量不足的问题。 特权指令 特权指令 为保护输入/输出的完整性，把“启动I/O”、设置时钟、设置控制寄存器等一类可能影响系统安全的指令定义为特权指令。 特权指令只允许操作系统使用，用户程序不能使用特权指令。 用户程序若要启动I/O，必须请求操作系统代为启动，这种方式不但可以保证安全地使用外围设备，正确地传送信息，而且可减少用户为启动设备而必须了解外围设备特性以及组织启动等工作，大大方便了用户。 管态/目态 中央处理器有两种工作方式 管态 在“管态”下，中央处理器可以执行包含特权指令在内的一切指令。 目态 在目态下，中央处理器不准执行特权指令。 操作系统在管态下工作，用户程序在目态下工作。 存储保护 硬件设置了两个寄存器来限定用户程序执行时可以访问的空间范围。这两个寄存器是“基址寄存器”和“限长寄存器”。 中央处理器在目态下执行时，只有在判定访问地址符合以下关系时才允许访问： 基址寄存器的值=访问地址=基址寄存器的值+限长寄存器的值 中央处理器在管态下执行程序时，对访问主存的地址不进行核对，以允许操作系统对各用户程序进行管理和控制。不允许用户随意修改基地址寄存器和限长寄存器的值。 操作系统结构 层次结构的最大特点是把整体问题局部化。把一个大型复杂的操作系统分解成若干单向依赖的层次，由各层的正确性来保证整个操作系统的正确性。 采用层次结构，能够结构清晰，便于调试，有利于功能的增、删和修改，正确性容易得到保证，也提高了系统的可维护性和可移植性。 优点，缺点 Diagram 作业管理 文件管理 设备管理 存储管理 处理器管理 硬件 UNIX系统体系结构 硬件 编译程序 解释程序 实用程序 系统库 系统调用 存储管理 文件管理 设备管理 进程管理 Shell 用户 外壳 内核 UNIX SHELL shell的一个主要功能就是完成UNIX系统与用户的交互,它提供强大的命令解释和命令执行环境。 B-shell:Bourne shell K-Shell:Korn shell C-shell:C shell shell的基本功能 Shell 命令解释执行 文件名取代 输入/输出定向 连通管道建立 系统环境设置 程序语言设计 UNIX Shell 注册和注销 login 输入用户名和密码进行注册 logout 注销 常用的Unix Shell命令 命令格式 命令名 参数1 参数2 ..... mkdir命令 创建文件目录 rmdir命令 删除一个空目录，若要删除的目录是一个空目录，则应先用删除文件命令来删除该目录中所包含的文件和子目录，然后再用本命令。 常用 Unix Shell命令 cd命令 使用cd命令可以更改当前的工作目录，即把命令参数中指定的目录名作为当前的工作目录。 pwd命令 使用本命令可显示用户的当前目录。 ls命令 使用ls命令可请求列出一个目录中的文件名。 cp命令 用本命令可以复制一个文件。 mv命令 用mv命令可以要求系统对一个指定的文件重新命名。 rm命令 同步训练（单项选择题） 1、以下关于计算机系统层次关系的描述中错误的是 A.计算机系统是由硬件和软件组成的层次式结构 B.计算机层次结构中最内层是使用计算机系统的用户 C.硬件系统是计算机层次结构的最内层 D.用户与硬件系统之间的软件系统包括系统软件、支撑软件和应用软件三部分。 2、以下关于存储器的说法错误的是 A.大多数计算机系统把辅助存储器作为主存储器的扩展，用来保存大量的程序和数据 B.主存储器有多种管理方式，对不同的管理方法有不同的实现保护方法 C.主存储器中能保存永久性的信息 D.计算机系统的存储器可以理解为主存储器和辅助存储器等多级存储器 同步训练（单项选择题） 3、特权指令 A、是可能影响系统安全的一类指令 B、既允许操作系统程序使用，又允许用户程序使用 C、是管态和目态运行的基本单位 D、是一种存储保护方法 4、以下不属于操作系统结构设计目标的是 A、正确性 B、交互性 C、高效性 D、可维护性和可