操作系统一操作系统绪论

什么是操作系统?

操作系统是一个一直运行的内核程序,其他应用程序依赖操作系统来运行.
管理硬件,解决问题,使得电脑被更好的使用
是一个资源管理程序,控制程序,核心程序

操作形同的特性:并发性（Concurrence）、共享性（Sharing）、虚拟性（Virtual）、异步性（Asynchronism）

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硬件

更多相关内容要参照计算机组成原理一课,现在重点要介绍的是集中关键的硬件技术

• Bootstrap Program 引导程序
  用于初始化操作系统,将操作系统加载到内存中去,一般存于ROM中,也被称作固件

• Interrupt中断
  中断本质上是一种能引起操作系统注意的事件
  中断的基本过程
  由用户或者一个错误引起中断-->交给中断处理服务(进入interrupt vector)-->cpu保存现在
  正在进行的操作(保存 registers 和 program counter) -->中断处理过程-->完成中断

• 存储系统和Caching
  主存,辅存

• I/O结构

  • 与cpu可以同时进行
  • 每一个IO设备都有一个local buffer (缓存器)
  • IO设备结束操作时,通过终端告知CPU

• DMA
  主存和io的 buffer 直接传送数据而不经过CPU的干预

• 硬件保护

  • 多种模式:用户模式与核心模式(防止一个正确的程序执行所导致的其他程序的异常),这种模式的差别通过Mode bit来记录
  • cpu保护:设定timer 计时器,计时结束发生中断,防止某个指令卡死
  • 内存保护 :对interrupt vector 和 interrupt service routines保护,增加两个寄存器,基址寄存器,界限寄存器,每一个程序只能访问一定的数据段
  • IO保护:所有的IO指令都是特权指令.确保用户程序无法获得内核模式中对计算机的控制

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操作系统的发展

（大型机（无OS、批处理、多道程序设计（并发性、共享性、虚拟性、异步性）、分时）——桌面——并行（紧耦合）——分布式（松耦合，集群）——专用（实时、手持））