系统库（lib）可直接调用操作系统
应用程序可以调用lib和操作系统支配硬件
管理系统中软硬件资源：
CPU 内存 设备 文件
为用户提供良好的服务
API, GUI, 行式命令
操作系统历史
- 手工操作阶段
- 批处理阶段
- 执行系统阶段(通道[I/O处理机])
操作系统的完善
- 多道批处理
进程的互斥（进程推进速度不一样，产生了多种交叉）、同步、死锁（等待其他进程导致无法得到资源）、饥饿（等待时间过长）、饿死 - 分时系统
多个 终端同时使用操作系统 - 实时系统
操作系统作出快速反应 - 通用操作系统
操作系统特性
并发性
并发粒度:
单CPU 一条机器指令
多CPU 一个指令周期
共享性
异步性(随机性)
由并发导致的,以未知的交叉执行
虚拟性
把一个CPU分成若干块
内存+外存–>虚存
独占设备+共享设备–>虚拟设备
思考题
P1:a1, a2, a3, a4
P2:b1, b2, b3, b4, b5
并发情形:
C64 + C62 + 2 * C62 + C61
操作系统的运行环境
定时装置:
绝对时钟:记录实际的时间
间隔时钟(闹钟):中断时钟
系统栈
保存中断现场,函数参数返回值,局部变量
每个进程都有一个系统栈
寄存器
程序状态字PSW:
状态位:系统态/用户态
屏蔽位:是否屏蔽中断源［有些中断源不可以屏蔽，e.g.时钟/地址越界］
开关中断位:屏蔽所有中断
中断码:保存中断详细信息
指令计数器PC
栈指针SP
通用寄存器Regs
浮点寄存器ｆRegs
地址映射寄存器
特权指令与非特权指令
特权指令:只有在管态时才执行
非特权:所有程序均可
处理机状态与状态转换
管态:操作系统管理的程序执行时
目态:用户的程序执行时
目态–>管态:中断,trap
管态–>目态:置程序状态字,特权指令
地址映射机构
逻辑地址–>物理地址
存储保护设施
防止应用程序侵犯操作系统空间
地址检查(越界,越权)
中断装置
操作系统界面形成
图形化界面
命令交互
