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第1节 操作系统概念
1.1 操作系统的定义
1.计算机系统的组成： 硬件系统 & 软件系统
2.操作系统的定义： （1）操作系统是控制和管理计算机系统内部各种硬件和软件资源，有效地组织多道程序运行的系统软件（2）是用户与计算机之间的接口
1.2 操作系统运行环境
1.特权指令： 计算机指令集中一类具有特殊权限的指令（只用于操作系统或其他系统软件，通常情况下普通用户不能直接使用）
2.CPU运行模式：
（1）目的：为了使操作系统程序免受用户程序的干扰和损害
（2）核心态：特权状态，是操作系统内核所运行的模式
（3）用户态：非特权状态，是普通用户程序所运行的模式
3.系统初启一般过程：
第2节 操作系统的功能
2.1 操作系统的功能
（1）进程管理：进程是系统中活动的实体，进程包括创建进程，撤销进程，封锁进程和唤醒进程
（2）存储管理：存储管理主要包括内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充
（3）文件管理：文件管理主要包括文件存储空间管理，文件操作的一般管理（文件的创建，删除，打开，关闭），目录管理，文件的读写管理和存取控制
（4）设备管理：设备管理主要包括缓冲区管理，设备驱动，设备无关性
2.2 用户接口
（1）程序接口：
特点：
1）只能在核心态下执行，所有内核之外的程序都必须经由系统调用才能获得操作系统内核的服务
2）系统调用只能在程序中使用，不能直接作为命令在中断上输入和执行
（2）命令行接口：
特点：
1）这些命令及其解释程序都在用户态下运行，需要操作系统内核提供服务
2）实现各命令的程序代码要使用相应的系统调用
（3）图形用户接口：
特点：
直观，方便，有效
第3节 操作系统的特征
（1）并发：并发性是指两个或多个活动在同一个给定时间间隔中进行（单CPU）
（2）共享：共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用
（3）异步性：（略）
（4）抽象性：抽象就是将复杂的底层设计简单化
第4节 操作系统的基本类型
4.1 多道程序的概念及特点
宏观上并行（非并发），微观上串行:
4.2 操作系统的基本类型
（1）多道批处理系统
特点：
1）系统资源利用率高
2）系统吞吐量大
（2）分时系统
分时的定义：分时主要是若干并发程序对CPU时间的共享
工作原理：
1）将CPU时间分成若干的时间片，操作系统轮流地把时间片分给各个 “并发” 程序，每道程序一次只可运行一个时间片
2）当时间片计数到时，产生一个时钟中断，操作系统选择另一道程序并分另一时间片
特点： 同时性，交互性，独立性，及时性
（3）实时系统
特点： 实时性/可靠性/交互性强
第5节 操作系统的主要结构
（1）单体结构（整体结构）
– 优点：
1）模块设计，编码调试独立
2）模块调用自由
3）模块通信多以全局变量形式完成
– 缺点：
信息传递随意，但维护和更新困难
（2）层次结构
– 工作原理：
所有功能模块按照调用次序排成若干层，相邻层间只有单向依赖/单向调用
– 优点：
1）结构清晰避免循环调用
2）整体问题局部化，系统正确性容易保证
3）有利于操作系统的维护/扩充/移植
（3）虚拟机结构
– 优点：一台物理机就可以运行许多虚拟机，可以同时运行两个或多个操作系统
– 缺点：易被破坏
（4）微内核结构 = 微内核 + 核外服务器
– 微内核：足够小，提供操作系统最基本你的核心功能与服务
– 核外服务器：完成操作系统绝大部分服务功能，等待应用程序提出请求
– 优点：
1）提高了可扩展性
2）增强了安全性和可靠性
3）增强可移植性
– 缺点：系统难以进行良好整体优化
（5）客户 - 服务器结构
参考文献
[1] 操作系统原理 第二版 机械工业出版社 孟庆昌 张志华
[2] 参考博客链接: https://blog.csdn.net/lxw983520/article/details/79661166.