一： 操作系统的目标和作用
1.1.1 操作系统的目标：
1.方便性
2.有效性
3.可扩展性
4.开放性
1.1.2 操作系统的作用
作为用户和计算机硬件系统之间的接口
1.1.3 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.计算机体系结构不断发展
5.不断提出新的应用要求
操作系统的非功能需求
1.性能和效率
2.公平性
3.可靠性
4.安全性
5.可伸缩
6.可扩展
7.可移植
二：操作系统的发展
脱机：就是没有在操作系统的管理下运行
联机：就是在操作系统的管理下运行
1.2.1 未配置的操作系统
1.人工操作方式
（1）用户独占全机。
（2）CPU等待人工处理
2.脱机输入输出方式（off-Line I/O）
（1）减少CPU空闲时间
（2）提高I/O速度
单道批处理系统： 作业在外存，一次进去内存一个，一个一个处理
多道批处理系统：作业在外存，进去一个作业，如果它因为某种原因暂停，就再去进去个，所以内存里面可能会有多个作业
1.2.2单道批处理系统
1.处理过程
虽然成批进行，但始终保持单道处理（作业在外存一个一个进去 one by one），所以叫单道批处理系统
2.缺点
资源得不到充分利用
程序发出I/O请求后，CPU处于等待状态
1.2.2多道批处理系统
1.概念
利用其它程序去占用CPU的等待时间，提高利用率
（多线程 多进程 也叫多道）
2.优缺点
优点：资源利用率提高 系统吞吐量大
缺点：周转时间长 无交互能力
1.2.3 多批道系统需要解决的问题
1.处理机争问题
2.内存分配和保护问题
3.I/O分配问题
4.文件组织和管理问题
5.作业管理问题
6.用户和系统接口问题
1.2.4分时系统
1.分时系统的引用
（1）人机交互
（2）共享主机
就是多个人使用自己的终端，同时使用同一台主机，共享主机中的资源，类似于现在的服务器
2.分时系统中的关键问题
（1）及时接收
（2）及时处理
3.分时系统的特征
（1）多路性
（2）独立性
（3）及时性
（4）交互性
1.2.5实时系统
1.常见的几种实时系统
工业（武器）控制系统
信息查询系统
多媒体系统
嵌入式系统
2.实时任务的类型
（1）周期性和非周期性
（2）硬实时和软实时
前者时间要求严格，比如工业武器系统，必须在规定时间内完成
后者要求宽松，不一定必须在规定时间内完成
3.实时系统和分时系统特征的比较
1.多璐性
2.及时性
3.交互性
4.独立性
5.可靠性
1.2.6微操作系统的发展
1.单用户单任务操作系统
CP/M
MS-DOS
2.单用户多任务操作系统
3.单用户多任务操作系统
三：操作系统的基本特征
1.3.1并发
1.并发和并行
区别：
你有2个孩子
并发是你一人一口喂他们吃饭
并行是你两只手同时喂他们吃饭
2.进程
进程是指系统中能独立进行并作为资源分配的基本单位
1.3.2 共享
1.互斥共享方式
虽然有多个线程，单同一时刻内只允许一个进程访问该资源，比如打印机
2.同时共享方式
允许若干用户访问同一 文件
并发和共享是多任务OS的两个基本特征
1.3.3虚拟
使之前只可以提供一个用户童话的物理渠道，变成可提供多个用户通话的逻辑渠道
1 时分复用技术
利用给一个用户服务的空闲时间去服务其他用户
2.空分复用技术
利用储存的空间时间去服务多道程序
1.3.4 异步
概念：进程是以人们不可预知的速度向前推进
四：操作系统的主要功能
14.1.处理机管理功能
1.进程管理
主要功能就是为作业创建进程，撤销（终止）已经结束的进程，以及控制进程在运行中的状态转换
2.进程同步
主要就是将多个进程进行协调
3.进程通信
实现相互合作进程之间的信息转换
4 调度
（1）作业调度
（2）进程调度
1.4.2存储器管理功能
1.内存分配
（1）为每道程序分配内存空间
（2）提高存储器的利用率
（3）允许正在运行的程序申请附加内存空间，以此来适应内存和数据动态增长的需要
内存分配主要分为：
（1） 动态内存分配
（2）静态内存分配
2.内存保护
程序之间互不干， 也不可以去访问操作系统的数据
3.地址映射
将地址空间的逻辑地址转化为在内存空间中与之相对应的物理地址
4.内存扩充
不是在物理上扩充，而是通过虚拟机在逻辑上扩充
1.4.3 设备管理功能
设备管理的主要任务：
（1）为此用户进程提出的I/O请求，分配所需要的I/O设备，完成指定的I/O操作
（2）提高CPU和I/O的利用率，提高I/O速度，方便利用I/O设备
1.缓冲管理
I/O设备与CPU之间引入缓冲，缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾
2.设备分配
3.设备处理
1.4.4 文件管理功能
1.文件储存空间的管理
2.目录管理
3.文件读/写管理与保护
1.4.5 操作系统与用户之间的接口
1.用户接口
用户通过向作业发起命令控制作业的运行
分为：
（1）联机用户接口
（2）脱机用户接口
（3）图形用户接口
2.程序接口
为用户程序在执行中访问系统资源而设定的。
1.4.6现代操作系统的新功能
1.系统安全
（1）认证技术
（2）密码技术
（3）访问控制技术
（4）反病毒技术
2.网络的功能与服务
（1）网络通信
（2）资源管理
（3）应用互操作
3.支持多媒体
（1）接纳控制功能
（2）实时调度
（3）多媒体文件的储存
五：OS结构设计
1.5.1 传统操作系统结构
1.无结构操作系统
2.模块化结构OS
3.分层式结构OS
优点：容易保证系统的正确性，容易扩充，容易维护
缺点：效率低
1.5.2客户服务器模式
1.5.3面向对象的程序设计技术
1.5.4微内核OS结构
1.微内核的基本功能
(1.进程（线程）管理
(2.低级存储器管理
(3.中断和陷入处理·
2 微内核操作系统的优点
（1）提高了系统的可靠性
（2）提高了系统的可扩展性
（3）可移植性强
缺点 运行效率低
finall.常见基础平台子系统结构风格
（一）
1.分层结构风格
2.分级结构风格
3.分块结构风格
1.分层结构风格的结构特征:
使用分层结构风格的基础平台子系统结构包含若干layer（层）；其中，每一层实现一组基
本概念以及与其相关的基本属性。所有各层的实现不依赖其以上各层所提供的概念及
其属性，只依赖其直接下层所提供的概念及属性
2.分级结构风格的结构特征:
使用分级结构风格的基础平台子系统结构包含若干level（级）；其中，每一级实现一组基本概念以及与其相关的基本属性。 所有各级的实现不依赖其以上各级所提供的概念及属性，
只依赖其以下各级所提供的概念及属性。
3.分块结构风格的结构特征:
使用分块结构风格的基础平台子系统结构包含若干module（模块）；其中，每一块实现一组基本概念以及与其相关的基本属性。所有各块的实现均可以任意引用其它各块所提供的概念及属性
分层结构风格是一种特殊的分级结构风格
分级结构风格是一种特殊的分块结构风格。
（二）
多模式结构：
使用多模式结构风格的基础平台子系统结构包含多个模式模块；这些模式模块或者是一个应用软件或者是基础平台子系统的一部分。 在使用多模式结构风格的基础平台子系统结构中，不
同的模式模块在不同的CPU特权模式下运行。
单模式结构：
使用单模式结构风格的基础平台子系统结构仅仅包含一个模式模块；该模式模块由应用软件和基础平台子系统共同组成。 在使用单模式结构风格的基础平台子系统结构中，应用软件和基础平台子系统在同一CPU特权模式下运行。
（三）
双模式结构
现在用的比较多的结构
结构特点
微核设计的核心：
尽最大努力剔除核心子系统中的多余成份，并把它们移到核外子系统中实现，核心子系统只实现一些必要的简单的概念及其属性，从而保持核心子系统简洁高效。
