没有操作系统可以通过BIOS等方式运行程序。

功能：提供操作界面，控制程序运行，管理系统资源，配置系统参数，监控系统状态，工具软件集合。

进程管理，内存管理，设备管理，文件管理。

计算机阶段：电子管，晶体管，集成电路，大规模集成电路。

操作系统阶段：手工操作，单道批处理系统，多道批处理系统(多程序穿插运行，使cpu和外设尽可能忙碌，实际还是串行)，分时系统(多路调制性，独占性)。

整体式结构：模块化，维护困难。

层次结构：每一层只依赖上一层，硬件最底层，避免循环调用。

微内核结构：微内核+核外服务器。

态分为核态，用户态，管态。用户态和核态可相互转换。

进程是某个数据集合上的一次运行活动。动态性，并发性，异步性，独立性。运行，就绪，阻塞(等待)状态。pcb是进程控制块，pcb是进程的标志；进程=程序+pcb；

Linux：父进程：fork()调用者。fork创建进程，pid_t pid=fork();子进程pid==0，父进程pid==子ID
号，出差为-1；exec函数簇可以子进程具有和父进程不同的功能。

线程是CPU可直接运行的实体。一个进程可以创建多个线程。

临界资源：一次只允许一个进程独占的资源。临界区：进程中访问临界资源的代码块，类似于java线程的同步代码块。原则：忙则等待，空闲让进，有限等待，让权等待(其他进程有机会进入CPU)。

锁：表示临界资源是否可用。

上锁：进入临界区之前检查标志是否可用。

进程互斥：多进程共享独占性资源，确保没有两个以上进程同时存取。

同步：合作进程中，某些操作之间需要满足某种先后关系，或某个操作能否进行需要满足某个前提条件，否则只能等待。运行条件不满足，进程暂停，运行条件满足，进程继续。

互斥是特殊的同步。

信号灯的p(S,q)操作(通过操作)：S--;if(S<0){进程阻塞并加入到队列q，并转调度函数。}else{进程继续}；v(S,q)操作(唤醒阻塞)：S++;if(S<0||s==0){继续，并从q唤醒一个进程}

pv操作解决互斥：进入临界区p，离开临界区v；

对于文件，父子进程共享同一文件和读写指针。

单一区内存管理：程序运行占整个内存，用户区不分区。

分区存储管理适合单用户单任务系统。固定分区系统运行期间不重新划分，动态分区会存在内存碎片。

空闲区放置策略：首次适应算法(首址递增)，最佳适应算法(大小递增)，最坏适应算法(大小递减，大空闲区分割后剩下部分仍较大，还能装入程序)。

覆盖：在较小的内存空间运行加大程序。分常驻区和覆盖区。编程复杂，从外存装入内存耗时。

交换技术：内存不够进程写进磁盘，要运行时重回内存，增加CPU开销，交换单位大。

解决碎片问题：规定门限值(小于门限值不分割)，内存拼接技术，解决程序占用连续内存才能运行的限制。

虚拟内存管理：页式(内存以页框为单位分配使用，进程以页为单位装入内存)，段式(进程按逻辑意义划分为多个段，每段有段名，大小不定，段和段间不要求相邻，段需要连续的存储空间)，段页式(在段中划分页，同时用段表和页表完成地址映射)。

慢表：页表放在内存中。快表：页表放在Cache中。快表是慢表的部分内容复制。

页面共享：不同进程的页表中填上相同的页框号，共享页面在内存中只有一份真实存储。

中断位I=1表示该页不在内存。

页面抖动：页面在内存和辅存间频繁交换。好的淘汰策略缺页率低，页面抖动较少。

最佳算法opt:淘汰以后不再需要或最远将来才用到的页面。

先入先出算法，最久未使用淘汰算法lru，最不经常使用算法lfu。

页框越少，页面越小，跳转或分支越多，越容易缺页。

段与页的区别：段长可变，页面大小固定。段划分有意义，页面无意义。段方便共享，页不。段用户可见，页不。段偏移有溢出，页无。

linux内核数据段，内核代码块，用户数据段，用户代码段。内核段特权级0，用户端特权级3.

物理设备：i/o系统中实际安装的设备。

一个共享型设备可以同时被多个进程使用。

虚拟技术：借助辅存部分区域模拟独占设备，将独占设备转为共享设备。

SPOOLing系统是虚拟技术与虚拟分配的实现。外部设备同时联机操作。磁盘上输入井和输出井，内存上输入缓冲区和输出缓冲区。提高i/o速度，将独占设备改造为“共享”设备。

linux两种运转模式：内核态，用户态。驱动程序工作在内核态，应用程序工作在用户态。分字符设备，块设备，网络设备。

文件由若干信息项(可以是字节，结构化数据)有序构成。

文件属性存放在文件所在目录的目录文件中。

文件逻辑结构分记录式文件(信息项是记录，结构化数据)和流式文件(信息项是字节)。

连续文件不易动态增长，不利于文件插入删除，存在外部碎片问题。

索引文件：文件=索引区+数据区，先访问索引，在访问数据。支持文件动态增删。

串联文件存储在不连续的存储块，类似链表。适用于顺序存储，磁盘利用率高，有利于文件动态插删。next指针占用空间。应用：fat文件系统。磁盘上最小可寻址存储单元是扇区。簇是设备的最小存储单元。固定数量的扇区。fat元素数目和簇的数目一样多。