操作系统（操作系统引论）

1. 操作系统的目标和作用

1.1 操作系统的目标

1. 方便性
   方便用户进行操作计算机
2. 有效性
   提高系统资源的利用率、提高系统的吞吐量，加速程序的运行
3. 可扩充性
   方便地增添新的模块和功能，以及对原有的功能模块进行修改
4. 开放性
   能够遵循世界标准规范

1.2 操作系统的作用

1. os作为用户和计算机硬件系统之间的接口
   用户能够通过操作系统来使用计算机系统
2. os作为计算机资源的管理者
   对处理机、存储器、i/o设备、文件（数据和程序）进行有效的管理
3. os实现了对计算机资源的抽象
   通过在底层物理接口上覆盖一层设备管理软件，通过操作命令来对硬件进行操作

1.3 推动操作系统发展的主要动力

1. 不断提高计算机资源的利用率
2. 方便用户
3. 器件不断更新换代
4. 计算机体系结构的不断发展
5. 不断提出新的应用需求

2.操作系统的发展过程

• 未配置操作系统的计算机系统
• 单道批处理系统
• 多道批处理系统
• 分时系统
• 实时系统
• 危机操作系统

3.操作系统的基本特性

3.1 并发（concurrence）

• 并行：两个或多个事件在同一时刻发生
• 并发：两个或多个事件在同一事件间隔发生

3.2 共享（sharing）

系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用

3.3 虚拟（virtual）

3.4 异步（asynchronism）

4.操作系统的主要功能

4.1处理机管理功能

1. 进程控制
   为作业创建进程、撤销（终止）已结束进程，以及控制进程在运行状态中的状态切换
2. 进程同步
   对多个进程的运行进行协调
3. 进程通信
   实现相互合作进程之间的信息交换
4. 调度
   作业调度、进程调度

4.2存储器管理功能

1. 内存分配
   为每道程序分配内存空间、提高存储器利用率减少碎片、允许正在运行的程序申请附加的内存空间
2. 内存保护
   确保没道应用程序仅在自己的内存空间中运行、绝不允许用户程序访问操作系统的程序和数据
3. 地址映射
   将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址
4. 内存扩充
   运用虚拟存储技术，从逻辑上扩充内存容量

4.3设备管理功能

1. 缓冲管理
   在i/o设备和cpu之间引入缓冲
2. 设备分配
   根据用户进程的i/o请求、系统现有的情况分配其所需的设备
3. 设备处理
   实现cpu和设备之间的通信

4.4文件管理功能

1. 文件存储空间的管理
2. 目录管理
3. 文件的读写管理和保护