<1-1>操作系统的概念

一、计算机硬件子系统
1、功能及作用：计算机工作的物质基础
2、硬件构成
主机——中央处理机（运算器，控制器、内存储器、I/O设备）
附属构建——机械件、塑料件、电子元器件、散热件
CPU（计算器与控制器）
存储器（ROM永久性，RAM暂时性，临时性(缓存)）
I/O设备（获取和输出数据，数据转换）
I/O控制器（控制数据的传输，校验等）
总线——通信线路，数据总线，控制总线，地址总线（总线链接所有硬件及部件；单总线连接CPU与存储器，I/O设备接口；多总线连接内存与CPU；辅助总线连接外存外设的通信线路）
寄存器（特征：小，少，快；用户可编程控制器：数据寄存器，地址寄存器，条件码寄存器）
16位CPU所含有的寄存器包括：
4个数据寄存器(AX、BX、CX和DX)
2个变址和指针寄存器(SI和DI)
2个指针寄存器(SP和BP)
4个段寄存器(ES、CS、SS和DS)
1个指令指针寄存器(IP)
32位CPU所含有的寄存器组包括：
4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)
2个变址和指针寄存器(ESI和EDI)
2个指针寄存器(ESP和EBP)
6个段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)
1个指令指针寄存器(EIP)
控制与状态寄存器（专用）
程序计数器：PC——读入指令
指令寄存器：IR——执行指令
程序状态字：PSW——记录指令状态
中断现场保护寄存器：恢复先前执行的必要条件
过程调用堆栈寄存器：执行顺序的组织用以存放调用名，调用参数及返回地址等

3、指令的执行与中断
1)指令的作用：指令是进行计算的基本条件（控制）
A、指令的执行过程
B、读入指令——PC计数器完成
C、程序执行指令——由IR指令寄存器完成
D、周期——指令读入与执行的一个过程
2)中断
A、中断的功能
B、中断是靠硬件实现的
C、中断过程
二、软件子系统
传统上软件的划分
系统软件
应用软件
软件系统分类的新理论
A型 OS
B型 面向工程应用的、利用系统实用程序构造的、满足用户某种需要 的程序集合
AB型 系统实用程序，B型程序的直接平台
三、算法
解决一个问题而采取的有限步骤
四、软件与硬件之间的关系
没有任何软件支持的计算机为裸机，它是构成计算机系统的物质基础。OS是计算机系统的灵魂，是计算机赖以活动的物质基础。

五、操作系统的定义
程序，一组具有特定功能的程序；对软，硬件资源进行管理和控制，向用户提供友好界面的一组具有特定功能的程序集。
六、操作系统的功能
管理和控制计算机系统中的软硬件资源。
合理地组织计算机工作流程， 以便更加有效地利用这些资源。
为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境。起到人机接口的作用。
七、操作系统的发展简史
1946年-50年代末（电子管时代）：无操作系统
50年代末（晶体管时代）——60年代中期：批处理系统
60年代中期（集成电路时代）——70年代：批处理器
70年代中期至今（大规模和超大规模集成电路时代）：分时系统
单道批处理模式：内存中存放多个任务，但是一次只能处理一个任务，且按顺序处理。
多道批处理模式：内存中同时存放多道程序，彼此相互独立，表面上看是多道程序同时运行，其实是多道程序轮流使用CPU（中断技术的出现）。这个时候出现了资源竞争，内存需求增大的问题，这就涉及到了互斥与同步解决资源竞争；覆盖技术，交换技术，虚拟存储技术解决内存问题。
六、操作系统的分类
分时：Linux,unix,windows
实时：嵌入式系统
网络操作系统（共享软硬件资源，多用户，多任务等）
分布式操作系统