操作系统的主要功能

操作系统的主要功能思维导图，主要内容有：中断处理过程、处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能。

操作系统

• 中断处理过程
  • 一旦CPU响应中断，系统就会开始进行中断处理
    • ①保护被中断进程的现场
    • ②分析中断原因，转去执行相应的中断处理程序
    • 恢复被中断进程的现场，CPU继续执行被中断的原进程
  • 中断与异常
    • 中断是由硬件引起的
    • 陷阱（异常）是由软件引起的中断
• 处理机管理功能
  • 处理机的分配和运行都以进程为基本单位
    • 主要功能有创建和撤销进程
  • 进程控制
    • 为作业创建进程，撤销结束的进程，控制进程在运行过程中的转换状态
  • 进程同步
    • 协调多个进程的运行
  • 进程通信
    • 实现在相互合作的进程之间进行信息交换
  • 调度
    • 作业调度
      • 按照一定算法从后备队列里选出若干作业，为它们分配运行所需的资源
    • 进程调度
      • 按照一定算法从进程的就绪队列中选出一个进程，把处理机分配给它，并设置运行现场，使进程投入执行。
• 存储器管理功能
  • 内存分配
    • 为每道程序分配内存
  • 内存保护
    • 确保每道程序仅在自己的内存空间运行，彼此互不干扰
  • 地址映射
    • 将地址空间的逻辑地址转换为内存空间对应的物理地址
  • 内存扩充
    • 即从逻辑上扩充内存，实现请求调入功能和置换功能等
• 设备管理功能
  • 任务
    • 完成用户提出的I/O请求，为用户进程分配所需的I/O设备，并完成指定的I/O操作
    • 提高CPU和I/O设备的利用率，提高I/O速度，方便用户使用I/O设备。
  • 功能
    • 缓冲管理
      • 缓和CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾
    • 设备分配
      • 根据I/O请求与系统现有资源分配所需的设备
    • 设备处理
      • 实现CPU和设备控制器之间的通信