计算机系统概述

简介: 操作系统的概念、功能和目标熟悉的操作系统计算机系统的层次结构操作系统的概念操作系统的功能和目标作为系统资源的管理者作为用户和计算机之间的接口用户接口举一个例子:联机命令接口脱机命令接口程序接口:可以在程序中进行系统调用来使用程序接口。普通用户不能直接使用程序接口,只能通过程序代码间接使用。注意;系统调用=系统调用命令=广义指令GUI总结一下:作为最接近硬件的层次本章总结:操作系统的四个特征并发注意:操作系统的并发性和并发这两个概念注意区别并行指同一时刻有多个处理器在执行任务,真正意义上同

操作系统的概念、功能和目标
熟悉的操作系统

计算机系统的层次结构

操作系统的概念

操作系统的功能和目标

作为系统资源的管理者

作为用户和计算机之间的接口

用户接口

举一个例子:

联机命令接口

脱机命令接口

程序接口:可以在程序中进行系统调用来使用程序接口。普通用户不能直接使用程序接口,只能通过程序代码间接使用。

注意;
系统调用=系统调用命令=广义指令

GUI

总结一下:

作为最接近硬件的层次

本章总结:

操作系统的四个特征

并发

注意:
操作系统的并发性和并发这两个概念注意区别

并行指同一时刻有多个处理器在执行任务,真正意义上同时进行。这通常需要多核CPU,但是也可以通过模拟多处理器的方式在单核CPU上实现并行。
并发指在同一时刻只有一个处理器在执行任务,但是多个任务之间的执行状态被快速切换,使得从宏观上来看是同时进行的。这可以在单核或多核的CPU上实现。
所以:

并行通常需要多核,但是也可以在单核上模拟实现。并不是只有多核CPU才能说是并行的。
并发可以在单核或多核CPU上实现。并不是只有单核CPU才能说是并发的。
共享

注意:
有些设备确实不管是从宏观上还是微观上都在共享资源,比如说玩游戏的时候,扬声器的输出设备一边在播放游戏的音效,一边还在播放着qq音乐

并发和共享的关系

两者相互依存,谁也离不开谁

虚拟

总结一下:

异步
异步:多道程序环境允许多个程序并发执行,但由于资源有限,如cpu只有一个,进程的执行并不是一贯到底的,而是走走停停的,它以不可预知的速度向前推进。

比如A进程正在占用CPU计算,B进程这时也想占用CPU计算,B进程只有等,等A进程算完了,A进程去访问磁盘资源了,这时B进程再占用CPU进行计算,B进程还没计算完,A进程从磁盘取出资源了,A进程发现B这时在占用CPU,这时A进程就需要等待,等B算完后再继续到CPU中进行计算。由于每个进程占用资源的时间不固定,所以进程的执行以不可预知的速度前进

本章小结:

操作系统的发展和分类

手工操作阶段

用户独占全机是说每次只能服务一个用户

单道批处理系统

多道批处理系统

分时操作系统

分时操作系统:计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作业服务,各个用户可通过终端与计算机进行交互。
主要优点:用户请求可以被即时响应,解决了人机交互问题。允许多个用户同时使用一台计算机,并且用户对计算机的操作相互独立,感受不到别人的存在。
主要缺点:不能优先处理一些紧急任务。操作系统对各个用户/作业都是完全公平的,循环地为每个用户/作业服务一个时间片,不区分任务的紧急性。
实时操作系统

其他几种操作系统
网络操作系统:是伴随着计算机网络的发展而诞生的,能把网络中各个计算机有机地结合起来,实现数据传送等功能,实现网络中各种资源的共享(如文件共享)和各台计算机之间的通信。(如:Windows NT 就是一种典型的网络操作系统,网站服务器就可以使用)
分布式操作系统:主要特点是分布性和并行性。系统中的各台计算机地位相同,任何工作都可以分布在这些计算机上,由它们并行、协同完成这个任务。
个人计算机操作系统:如 Windows XP、MacOS,方便个人使用。
章节小结:

发展历程:

操作系统的运行机制和体系结构

两种指令、两种处理器状态、两种程序
什么是指令?和代码有什么区别?

那么CPU是如何判断当前是否可以执行特权指令?

这是因为处理器有两种状态

操作系统的内核

由此操作系统的体系结构分为两种:

大内核
微内核

内核态和核心态是一个东西

章节小结;

中断和异常

中断的概念和作用

中断的分类

大多数的教材、试卷中,“中断”特指狭义的中断,即外中断。而内中断一般称为“异常”

还有另一种分类方式:

外中断的处理过程

章节回顾:

系统调用
什么是系统调用

那么我们为什么需要系统调用呢?

系统调用与库函数的区别

系统调用的过程

这个int后面的参数就告诉了我们具体该运行哪一个处理函数

本章小结:

总结

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