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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