操作系统学习：基础概念

操作系统的概念：

操作系统是一种控制和管理整个计算机的硬件和软件资源，并合理组织调度计算机工作和资源的分配，以提供给用户其他软件方便的接口和环境的系统软件。

功能和目标：

• 资源管理，包括处理器管理，存储器管理，文件管理和设备管理
• 作为用户和计算机硬件之间的接口，包括命令接口(用户接口)和程序接口(用户通过程序间接使用的接口)。
• 　　命令接口分为 交互式命令接口(如shell)，脱机命令接口(批处理命令接口)，如.bat文件。
• 　　程序接口： 只能通过系统通过程序调用，如dll文件。
• 提供GUI，图形用户界面。
• 实现对硬件机器的拓展。

操作系统四个基本特征：

并发: 两个或者多个时间同一时间间隔内发生

资源共享：包括互斥共享和同时共享，即宏观上资源只允许一个进程访问和允许多个进程“同时”访问

虚拟：把物理实体硬件编程逻辑上的对应物，如内存的空分复用技术（多线程公用内存），时分复用技术（多线程公用CPU）

异步：多程序环境下，多个程序并发执行，但进程的执行不是一贯到底的，而是以不可预知的速度推进。

只有操作系统才有并发性，因此才有异步性。

 

实时性操作系统

硬实时系统：任务必须在规定时间内完成，如导航系统

软实时系统：能接受任务偶尔违反时间规定，如订票系统

 

操作系统的运行机制

• 特权指令：不允许用户程序使用，如内存清零
• 非特权指令：普通指令

 

• CPU核心态：能执行特权指令
• CPU用户态：只能执行非特权指令

 

• 内核程序：操作系统的核心内容，系统资源的管理者，运行于核心态
• 应用程序：普通的应用程序，运行于用户态