操作系统基础知识
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操作系统的目标和作用
操作系统的主要功能是针对四类资源进行有效的管理：处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理
用户可通过三种方式使用计算机：命令方式、系统调用方式、图形窗口方式
联机命令接口（交互式命令接口）：适用于分时或实时操作系统，CMD中的各种命令就是联机命令接口
脱机命令接口（批处理命令接口）：适用于批处理系统，在CMD中执行.bat文件就是脱机命令接口
程序接口：程序员用来请求OS服务的接口
系统调用：允许应用程序使用内核功能的接口，只能通过用户程序间接使用。系统调用发生在用户态，处理在核心态进行，陷入指令会产生内中断，从用户态进入到核心态
库函数是编程语言内部的内容，而系统调用是编程语言外部的内容
操作系统的发展过程
- 无操作系统：用户独占计算机，CPU等待人工操作
- 批处理操作系统：解决人际矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾
- 单道批处理操作系统
- 多道批处理操作系统
- 分时操作系统：解决批处理人机交互差的问题，提供人机交互功能
- 实时操作系统：解决突发应急性问题
- 硬实时操作系统（必须在规定时间内完成）
- 软实时操作系统（偶尔接受超时）
操作系统的基本特性
- 并发性（最基本特征之一）
- 并发：间隔运行
- 并行：同时运行
- 共享性（最基本特性之一）
- 互斥共享
- 同时共享
- 虚拟性
- 时分复用技术：虚拟处理机技术，虚拟设备技术
- 空分复用技术：虚拟磁盘技术，虚拟存储器技术
- 异步性
操作系统结构设计
传统的操作系统结构：无结构操作系统，模块化结构操作系统，分层式结构操作系统
微内核操作系统结构：
管态（和心态）：可以执行特权指令，如IO指令、置中断指令、存取受保护的寄存器、时钟管理
目态（用户态）
微内核操作系统的运行效率有所降低
外中断（中断）
外设请求
人为干预
内中断（异常）
自愿中断（指令中断）
强迫中断
硬件中断
软件中断
进程管理
基本认识
- 顺序执行与并发执行
- 顺序执行：顺序性、封闭性、可再现性
- 并发执行：间断性、失去封闭性、不可再现性
- 进程与线程
- 进程：是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动，它可以沈青禾拥有系统资源，是一个动态的概念，是一个活动的实体