操作系统的概念和功能

核心：作为系统资源的管理者

向上提供方便易用的服务

 

 

 

联机就好比问一句答一句；脱机就好比先问好多句然后统一依次回答。

上面是直接提供给用户使用的。

另外还有一种程序接口：

这就是程序员在编程时经常调用的各种函数接口，来实现不同的功能。

这些操作系统向上提供的服务总结如下：

作为最接近硬件的层次

对硬件机器的扩展，不是指类似于内存扩展的概念，而是指将各种硬件合理组织起来，相互协调配合，从而实现更多更复杂的功能。

总体回顾：

操作系统的特征

操作系统有四大特征：

并发性

操作系统的并发性

共享性

注意，同时共享其实是一种并发共享（分时共享），和并发一样，只是宏观上看来是同时的。这样看来，同时共享和互斥共享都无法做到真正的同时。

并发性和共享性互为存在条件

没有并发性，共享性就没有存在的必要；没有共享性，并发性就无法实现。

虚拟性

空分复用技术

时分复用技术

时分复用技术说的其实就是并发性。

异步性

注意不要和通信中的异步相混淆。

总结一下就是：

操作系统的发展和分类

手工操作阶段

用户独占全机指的是只有上一个用户用完才能给下一个用户使用的缺陷性。

单道批处理系统

多道批处理系统

分时操作系统

实时操作系统

操作系统运行机制和体系结构

预备知识：什么是指令？

那么CPU如何判断当前是否可以执行特权指令？

为此处理器被设计为两种状态，相当于管理员和普通用户的状态

对应特权指令和非特权指令，程序又被分为两种

那么，操作系统中的哪些功能应该由内核程序实现呢？

由此，引出操作系统内核这个概念

由此引出了操作系统体系结构：大内核（宏内核）和微内核

中断和异常

中断的类型

内中断举例：

因为应用程序能执行，所以陷入指令并不是特权指令，只是一条特殊的指令。

外中断举例：

中断的分类总结：

操作系统中所说的异常，指的就是内中断，与执行的指令相关。

中断机制的基本原理

总结：

系统调用

这里说的系统调用是个名词，不是动词。指的是操作系统提供的调用，也就是程序接口。

什么是系统调用？系统调用有什么作用？

系统调用和库函数的区别

为什么系统调用是必须的？

也就是说，这些接口，为什么需要由操作系统提供，而不是由用户自己编写。因为需要操作系统的统一管理，以协调工作。

那什么功能需要提供系统调用呢？

系统调用的过程

总结如下：

操作系统引导

一个刚买来的空磁盘

安装操作系统后

注意：这里的磁盘引导程序不是操作系统引导程序。

分区表里记录了各分区的大小、地址范围等分区信息。

在磁盘分区中，C盘属于这个磁盘的活动分区，安装了操作系统

C盘内部再细分

磁盘在操作系统中，怎么能将操作系统启动起来呢？

这就是本小节要讲的boot程序，即让系统运行起来。

boot程序通常会被烧录到一个特定的ROM空间，比如在windows中，boot就存储在主存区的ROM中。

由自举程序启动系统的整个过程如下所示：

举例：windows的boot位置

虚拟机

两类虚拟机（本质是一套虚拟机管理程序）

有了虚拟机技术，一个物理机上就能实现运行多个操作系统。

两类虚拟机的区别