清华操作系统课程笔记--第一章概述

1.2 什么是操作系统

• 什么是操作系统
  • 从用户角度，操作系统是一个控制软件
  • 管理应用程序
  • 为应用程序提供服务
  • 杀死应用程序
  • 资源管理
  • 管理外设、分配资源

• OS将CPU,磁盘和内存进行了抽象，如上图所示
• OS的层次结构，起到承上启下作用
  • 位于硬件之上，为各种硬件进行了抽象，向应用程序提供抽象接口
  • 位于应用程序之下，为应用软件提供服务支撑
• 操作系统提供了两种不同的对外接口
  • shell（外壳）：面向应用程序，linux, windows, android等的界面属于shell，操作系统对外提供的接口
  • kernel（内核）：面向内部，课程主要讲内核，不讲shell

       

• kernel-操作系统内部组件主要包括：
  • CPU调度器
  • 物理内存管理
  • 虚拟内存管理：把有限大小的物理内存虚拟出一个更大的虚拟内存
  • 文件系统管理
  • 中断处理与设备驱动（IO）
• OS 内核的特征
  • 并发（指一段时间内，有多个程序可以运行；而并行是指在一个时间点上有多个程序同时执行，并行需要计算机有多个CPU，只有一个CPU是无法完成并行的）
    • 计算机系统中同时存在多个运行的程序，需要OS管理和调度
  • 共享（内存等资源是多个应用程序之间共享的）
    • “同时”访问
    • 互斥共享
  • 虚拟
    • 指OS将CPU虚拟成进程，硬盘虚拟成文件，内存虚拟成地址空间
    • 利用多道程序设计技术，让每个用户（应用程序）都觉得有一个计算机专门为它服务
  • 异步
    • 程序的执行不是一贯到底，而是走走停停，向前推进的速度不可预知
    • 但只要运行环境相同，OS需要保证程序运行的结果也要相同

1.5 操作系统实例

• unix家族
• Linux家族：rednat, ubuntu, fedoro,移动终端大部分都是基于linux内核开发的，除了苹果是用自己的OS
• windows家族