操作系统

Posted 2021-03-13 xiaobaizzz

1. 操作系统的定义

1. 负责管理协调硬件、软件等计算机资源的工作。
2. 为上层用户、应用程序提供简单易用的服务。
3. 是一种系统软件。

2. 操作系统的功能

1. 资源的管理者
   1.1 处理机管理
   1.2 存储器管理
   1.3 文件管理
   1.4 设备管理
2. 向用户提供服务
   2.1 命令接口 --- 联机命令接口、脱机命令接口
   2.2 程序接口 --- 由一组系统调用组成
   2.3 GUI用户图形界面
3. 对硬件机器的扩展

3. 操作系统的特征

1. 并发 --- 指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的，微观上是交替发生的。
   并行 --- 指两个或多个事件在同一时刻同时发生。
2. 共享 --- 即资源共享，是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
   2.1 互斥共享 --- 系统中的某些资源，一个时间段内只允许一个进程访问该资源。
   2.2 "同时"共享 --- 系统中的某些资源，允许一个时间段内由多个进程"同时"对它们进行访问。
3. 虚拟 --- 把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。
   虚拟技术：空分复用技术（如虚拟存储器技术）、时分复用技术（如虚拟处理器技术）
4. 异步 --- 在多道程序环境中，允许多个程序并发执行，但由于资源有限，进程的执行不是一贯到底的，而是走走停停。以不可预知的速度向前推进，这就是进程的异步性。

4. 操作系统的运行机制

4.1 内核态：处于内核态时，说明此时运行的是内核程序，此时可以执行特权指令。
4.2 用户态：处于用户态时，说明此时运行的是应用程序，此时只能执行非特权指令。
内核态 -> 用户态：一条修改PSW的特权指令。
用户态 -> 内核态：由中断引起，硬件自动完成。