学习笔记1/5，操作系统之操作系统概念
1. 操作系统
1.1 操作系统的概念
操作系统的定义
操作系统(Operating System,OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织调度计算机的工作和资源分配,以提供给用户和其他软件方便的接口的环境,他是计算机系统中最基本的系统软件。
1.1.1 操作系统的功能和目标
操作系统的功能和目标——作为系统资源的管理者
处理机管理
存储器管理
文件管理
设备管理
操作系统的功能和目标——作为用户和计算机硬件之间的接口
联机命令接口：联机命令接口=交互式命令接口
脱机命令接口：批处理命令接口
程序接口：如C:\Windows\System32\user32.dll 程序员在程序中调用user.dll（该调用过程即为系统调用）即可实现创建窗口功能。只能通过用户程序间接使用。
GUI：图形用户界面
操作系统的功能和目标——作为最接近硬件的层次
通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器，又称为虚拟机
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1.1.2 操作系统的特征
并发
操作系统的特征——并发
并发：指两个或多个时间在同一时间间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的，但微观上是交替发生的。
易混淆概念——并行：指两个或多个事件在同一时刻同时发生。
操作系统是伴随“多道程序技术”而出现的。因此操作系统和程序并发是一起诞生的。
共享
操作系统的特征——共享
操作系统的特征——并发和共享的关系
并发性指计算机系统中同时存在着多个运行着的程序。
共享性是指系统中的资源可供多个并发执行的进程共同使用。
并发性和共享性互为存在条件
虚拟
操作系统的特征——虚拟
虚拟存储技术
虚拟处理器
因此，没有并发性，就谈不上虚拟性。
异步
操作系统的特征——异步
异步是指，在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但由于资源有限，进程的执行不是一贯到底，而是走走停停，以不可预知的速度推进，这就是进程的异步性。
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1.1.3 操作系统的发展与分类
手工操作阶段
批处理阶段–单道批处理系统
批处理阶段——多道批处理系统
分时操作系统
计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作业服务
解决了人机交互问题
不能优先处理一些紧急任务
实时操作系统
能有限响应一些紧急任务
并且要在严格的时限内处理完时间
特点是及时性和可靠性
其他几种操作系统
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1.1.4 操作系统的运行机制和体系结构
什么是指令
两种指令
两种处理器状态
两种程序
操作系统的内核
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-aFQ2AyQs-1650700963587)(https://gitee.com/mclear/picgo1/raw/master/img/20220422214811.png)]
大内核和微内核
操作系统的体系结构
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1.1.5 中断和异常
知识总览
中断机制的诞生
中断的概念和作用
有了中断，才能实现多道程序并发执行
中断的分类
内中断的另一种分类方式
外中断的处理过程
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1.1.6 系统调用
什么是系统调用，有何作用
程序接口（系统调用），应用程序可以通过系统调用请求来获得操作系统的服务
系统调用的分类
应用程序通过系统调用请求操作系统服务
保障系统的稳定性和安全性
系统调用和库函数的区别
使用库函数在进行系统调用，进一步封装系统调用的一些细节
系统调用背后的过程
int 是trap/陷入/访管指令
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