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第1節 操作系統概念
1.1 操作系統的定義
1.計算機系統的組成： 硬件系統 & 軟件系統
2.操作系統的定義： （1）操作系統是控制和管理計算機系統內部各種硬件和軟件資源，有效地組織多道程序運行的系統軟件（2）是用戶與計算機之間的接口
1.2 操作系統運行環境
1.特權指令： 計算機指令集中一類具有特殊權限的指令（只用於操作系統或其他系統軟件，通常情況下普通用戶不能直接使用）
2.CPU運行模式：
（1）目的：爲了使操作系統程序免受用戶程序的干擾和損害
（2）核心態：特權狀態，是操作系統內核所運行的模式
（3）用戶態：非特權狀態，是普通用戶程序所運行的模式
3.系統初啓一般過程：
第2節 操作系統的功能
2.1 操作系統的功能
（1）進程管理：進程是系統中活動的實體，進程包括創建進程，撤銷進程，封鎖進程和喚醒進程
（2）存儲管理：存儲管理主要包括內存分配，地址映射，內存保護，內存擴充
（3）文件管理：文件管理主要包括文件存儲空間管理，文件操作的一般管理（文件的創建，刪除，打開，關閉），目錄管理，文件的讀寫管理和存取控制
（4）設備管理：設備管理主要包括緩衝區管理，設備驅動，設備無關性
2.2 用戶接口
（1）程序接口：
特點：
1）只能在核心態下執行，所有內核之外的程序都必須經由系統調用才能獲得操作系統內核的服務
2）系統調用只能在程序中使用，不能直接作爲命令在中斷上輸入和執行
（2）命令行接口：
特點：
1）這些命令及其解釋程序都在用戶態下運行，需要操作系統內核提供服務
2）實現各命令的程序代碼要使用相應的系統調用
（3）圖形用戶接口：
特點：
直觀，方便，有效
第3節 操作系統的特徵
（1）併發：併發性是指兩個或多個活動在同一個給定時間間隔中進行（單CPU）
（2）共享：共享是指計算機系統中的資源被多個任務所共用
（3）異步性：（略）
（4）抽象性：抽象就是將複雜的底層設計簡單化
第4節 操作系統的基本類型
4.1 多道程序的概念及特點
宏觀上並行（非併發），微觀上串行:
4.2 操作系統的基本類型
（1）多道批處理系統
特點：
1）系統資源利用率高
2）系統吞吐量大
（2）分時系統
分時的定義：分時主要是若干併發程序對CPU時間的共享
工作原理：
1）將CPU時間分成若干的時間片，操作系統輪流地把時間片分給各個 “併發” 程序，每道程序一次只可運行一個時間片
2）當時間片計數到時，產生一個時鐘中斷，操作系統選擇另一道程序並分另一時間片
特點： 同時性，交互性，獨立性，及時性
（3）實時系統
特點： 實時性/可靠性/交互性強
第5節 操作系統的主要結構
（1）單體結構（整體結構）
– 優點：
1）模塊設計，編碼調試獨立
2）模塊調用自由
3）模塊通信多以全局變量形式完成
– 缺點：
信息傳遞隨意，但維護和更新困難
（2）層次結構
– 工作原理：
所有功能模塊按照調用次序排成若干層，相鄰層間只有單向依賴/單向調用
– 優點：
1）結構清晰避免循環調用
2）整體問題局部化，系統正確性容易保證
3）有利於操作系統的維護/擴充/移植
（3）虛擬機結構
– 優點：一臺物理機就可以運行許多虛擬機，可以同時運行兩個或多個操作系統
– 缺點：易被破壞
（4）微內核結構 = 微內核 + 核外服務器
– 微內核：足夠小，提供操作系統最基本你的核心功能與服務
– 核外服務器：完成操作系統絕大部分服務功能，等待應用程序提出請求
– 優點：
1）提高了可擴展性
2）增強了安全性和可靠性
3）增強可移植性
– 缺點：系統難以進行良好整體優化
（5）客戶 - 服務器結構
參考文獻
[1] 操作系統原理 第二版 機械工業出版社 孟慶昌 張志華
[2] 參考博客鏈接: https://blog.csdn.net/lxw983520/article/details/79661166.