05.计算机操作系统

1.操作系统是一个协调、管理、控制计算机硬件资源给应用程序使用的一种控制程序。

　　计算机三层体系
　　　　应用程序：图形界面    命令解释器

　　　　操作系统：windows操作系统、linux操作系统、debian操作系统

　　　　计算机硬件

2.为什么要有操作系统，操作系统与应用程序有何区别？

　　为了方便上层的应用程序开发，把复杂的硬件控制代码都写好，然后对上层提供简单的功能

　　操作系统是负责控制硬件的，给上层应用程序来调用

　　应用程序是给人用的程序。

 

3.操作系统构成

　　操作系统由两部分构成：

　　　　用户态：执行的是系统调用接口层的代码，负责跟上层的应用程序打交道

　　　　内核态：执行的是内核代码，负责跟底层的硬件打交道

　　　　上层系统调用接口：为应用程序提供的一系列功能

　　　　下层操作系统内核：负责控制硬件运行的

　　操作系统启动之后，应用程序是如何启动/运行的？

　　　　双击快捷方式(执行某个命令)---->图形界面(命令行)---->windows(linux)操作系统---->硬件

　　　　1.操作系统接到启动程序的执行

　　　　2.操作系统控制硬件运行程序

　　　　　　把硬盘程序代码读入内存，控制cpu去内存读取程序的指令来运行

 

4.计算机发展史

　　第一代：真空管和穿孔卡片

　　　　没有操作系统，程序直接操作硬件，浪费计算资源，只能同时一个人使用，串行运行程序

　　第二代：晶体管和批处理系统

　　　　诞生了批处理系统，一下处理一批程序，但是还是串行

　　第三代：集成电路芯片和多道程序设计

　　　　硬件的发展：IO和运算的共轭能集成在一台计算机中

　　　　多道技术：实现控制多道程序看起来是同时运行，

　　　　　　　空间复用：复用内存，指的是多个程序能够同时读入到内存中，加载到内存空间的程序必须是隔离的

　　　　　　　时间复用：复用CPU时间，多个任务频繁切换，等待IO的时间可以切换使用cpu

　　　　　　　　　　什么情况切换：

　　　　　　　　　　　　1.遇到IO操作一定会切换

　　　　　　　　　　　　2.没有遇到io操作，也要切换，因为要让cpu能够雨露均沾

　　　　　　看起来多个任务是同时运行：并发--->单核

　　　　　　多任务是真正意义上的同时运行：并行--->多核

    

　　　　　　　诞生了分时操作系统，CTTS，多个联机终端+多道技术

　　　　　　　　　　特点：

　　　　　　　　　　　　每个程序员、程序都以为自己独占计算机资源

　　　　　　　　　　　　多个程序的运行是并发的

　　　　　　　　　　诞生：MULTICS(支持更多的终端)

　　　　　　简易版的MULTICS即UNIX

 

　　第四代：个人计算机

 

　　5.发行版(redhat系列、debian系列)

　　fedora->RHEL->Centos

　　红帽系：创新，收费

　　debian系：debian、ubuntu，稳定，免费开源

　　国产系：anolis os   ，openeuler