1：计算机操作系统目标和作用
- 目标：方便，有效，可扩充，开放性
a：方便：使用方便
b：有效：资源利用率，可使用和编程
c：扩充：添加新的模块和功能
d：开放：标准，软硬件兼容 - 作用：
a：os作为计算机硬件的接口
b：os作为计算机系统资源的管理者（处理机，存储器，io，文件）
c：os实现了对计算机资源的抽象（裸机，抽象，软件，用户使用方便） - 动力
a：利用率
b：方便用户
c：器件更新
d：计算机体系结构发展
e：新的需求
2：计算机系统的发展过程
- 未配备操作系统的计算机系统
a：人工操作
缺点：用户独占，cpu等待人工操作（利用率，人机矛盾，io慢）
b：脱机输入输出
外围输入机引入（减少了cpu空闲，提高了io） - 单道批处理系统
一批作业全部引入，监督程序监督，一个接一个执行。
缺点，cpu等待i/o，浪费严重 - 多道批处理系统
多道程序同时执行，根据作业需求，请求cpu，使得cpu一直处于忙碌状态
优缺点：
a：资源利用率高
b：系统吞吐量大
c：平均周转时间长
d：无交互能力
需要解决问题：
a：处理机争用
b：内存分配和保护
c：io设备分配
d：文件组织和管理
e：作业管理
f：用户与系统接口问题 - 分时系统
引入：人机交互，共享主机
问题：
a：及时接收
b：及时处理（1：作业直接进入内存 2：轮询运行（时间片））
特征
a：多路性：多用户共享
b：独立性：互不干扰
c：及时性：1~3s
d：交互性：人机对话 - 实时系统
实时系统类型
a：工业武器控制系统
b：信息查询系统
c：多媒体系统
d：嵌入式系统
实时任务类型
a：周期性实时任务和非周期性实时任务【开始截至时间，完成截至时间】
b：硬实时和软实时任务
实时系统与分时系统比较
a：多路性
b：独立性
c：及时性
d：交互性
e：可靠性 - 微机操作系统
单用户单任务操作系统
a：CP/M
b：MS-DOS
单用户多任务操作系统
windows系列
备注：单用户多任务操作系统是指：一台计算机同时只能有一个用户使用，但该用户一次可以运行或提交多个作业。例如：Windows，虽然，Windows 2000和XP都可以有多个用户，为什么还是单用户呢因为Windows虽然可以设置多个用户，但是同一时候只能让一个用户独享系统的所有资源，所以windows是单用户操作系统。因为“多用户”的定义是允许多个用户通过各自的终端，使用同一台主机，共享主机系统的各类资源(如，UNIX、Linux等)。
多用户多任务操作系统
a：UNIX OS
b：Solaris OS
c：Linux OS
3：计算机操作系统的基本特性
- 并发
并行与并发
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时间间隔发生
引入进程
进程：在系统中独立运行和资源分配的基本单位（组成：机器指令，数据，堆栈等） - 共享
互斥共享
打印机，磁带机：规定时间只能有一个进程访问该资源
临界资源：系统中大多数物理资源，栈，变量，表格
同时访问
同时：宏观意义，微观上交替执行
磁盘设配，重入码编写的文件。 - 虚拟
时分复用
a：虚拟处理机技术
分时复用办法使得处理机不同时间片为多个进程服务，终端用户感觉不到
b：虚拟设配技术
分时复用办法将io设备等变成逻辑上多台机器
空分复用
频带：一条频道变为许多话路
置换：100MB应用程序在30MB内存空间置换使用 - 异步
走走停停，根据需求分配处理机，io等设备，最终完成某个程序
4：计算机操作系统的主要功能
- 处理机管理
a：进程控制（为作业创建撤销进程，进程运行状态转换）
b：进程同步【多个进程或线程协调（1：进程互斥：临界资源的访问。2：进程同步：协调，合作，临界资源加锁W）】
c：进程通信
直接通信，原进程将消息挂在目标进程消息队列上，目标进程利用接收命令在消息队列中取出消息
d：调度
a：作业调度：分配资源，建立进程，获得处理机就绪进程，插入就绪队列
b：进程调度：选择进程，分配处理机，设置运行现场，投入执行 - 存储管理
内存分配
a：程序各得其所
b：提高存储器利用率，减少内存碎片
c：运行程序添加内存（静态，动态）
内存保护
a：确保每道用户程序在自己内存空间执行，互不干扰
b：决不允许用户程序访问操作系统的程序和数据，也不允许用户程序转移到非共享的其他用户程序去执行
地址映射
逻辑地址与内存物理地址对应
内存扩容
请求调入，置换功能 设备管理
缓冲管理
在io设备和cpu之间设置缓冲区，提高cpu利用率和系统吞吐量
设备分配
根据用户需求分配现有资源
设备处理文件管理
文件存储空间管理
目录管理
文件读写管理和保护- 操作系统与用户之间的接口
用户接口
程序接口 - 现代操作系统新功能
系统安全
网络功能和服务
支持多媒体