操作系统
4个基本特征:
- 并发
- 共享
- 虚拟
- 异步
基本特征:并发性、共享性相互存在的条件
并发:两个或多个事件同一时间间隔发生
并行:两个或者多个事件同一时刻同时发生
4核CPU电脑,同一时刻可以有四个程序并行执行
互斥共享与同时共享区别,举个例子
QQ和微信只能有一个程序使用摄像头就是互斥共享
QQ发生A文件的同时,微信发生B文件就是同时共享
其实同时共享微观的角度看是交替访问
虚拟特性比如4核的CPU电脑却可以同时打开许多程序不仅仅是4个程序
虚拟存储器和虚拟处理器(时分复用、空分复用)
发展历史
1.手工操作系统
早期的打孔机,打孔表示01
2.单道批处理系统
脱机输入输出,并监督程序负责控制
3.多道批处理系统
多道程序并行
分时操作系统和实时操作系统
分时操作系统不能优先处理
实时操作系统可以优先处理
运行机制
运行机制分为:
两种指令(特权和非特权)
两种处理机状态(核心态、用户态)
两种程序(内核程序和应用程序)
特权命令和非特权命令
特权命令:内存清0(管理员才有,普通用户没有)
非特权命令:普通用户可以执行
原语(原子操作,势不可挡!)
中断和异常
中断分为内中断和外中断
本质:发生中断意味着需要操作系统介入开展管理工作
1.当发生中断,cpu立即进入核心状态
2.中断发生后,由操作系统内核对中断进行处理
3.不同的中断信号,进行不同的处理
用户态——>核心态唯一路径就是中断
内中断:
1.陷阱、陷入(trap)~就是有意为之的异常比如系统调用
2.故障(fault)~有错误引起的比如缺页
3.终止(abort)~不可恢复的致命错误比如一个整数/0
系统调用
功能分类:
1.设备管理
2.文件管理
3.进程控制
4.进程通信
5.内存管理
系统调用与库函数的区别
应用程序可以间接调用C库函数然后到系统调用
应用程序可以直接到系统调用(核心态)
系统调用使用户态转换到核心态
进程
程序段、数据段、PCB
组织方式:链接方式、索引方式
三个基本进程状态:运行、就绪、阻塞
另外两种状态:创建、终止