操作系统概述
概述
操作系统是主管并控制计算机操作，运用和运行硬件，软件资源的软件程序。
管理计算机资源
- 管理配置内存
- 决定系统资源优先次序
- 控制输入输出设备
- 操作网络与管理文件系统等基本事物
提供一个让用户交互的界面
特征
- 并发:只有一个处理器在处理，同一时间段或同一时间间隔
- 共享
- 异步:处理先后次序
- 虚拟:虚拟化硬件
- 最基本特征：并发，共享
功能
- 处理机功能:进程控制，进程同步，进程通信，死锁处理，处理机调度
- 存储器功能:内存分配，地址映射，内存保护，共享和内存扩展
- 文件管理:文件存储空间的管理，目录管理，文件读写管理和保护
- 设备管理:缓冲管理，设备分配，设备处理，虚拟设备
- (用户接口)
阶段
- 手工操作阶段:人机速度矛盾批处理阶段
- 单道批处理:缓解人机矛盾，系统利用率依然低
- 多道批处理:多个程序并发执行，利用率高，不能人机交互
- 分时操作系统:有人机交互，不能处理紧急事物
- 实时操作系统:
- 硬实时，必须在规定时间内完成(火箭发射)
- 软实时:可以松一些(订票)
基本概念
- 特权指令:不可以用户程序使用，只runxu操作系统使用，如IO指令，中断指令
- 非特权指令:普通的运算指令
- 内核程序:系统的管理者，可以执行一切指令，运行在核心态
- 应用程序:普通用户程序只能执行非特权指令，运行在用户态
处理机状态
- 用户态目态:CPU只能执行非特权指令
- 核心态管态内核态:可以执行所有指令
- 用户到核心态通过中断，中断通过硬件完成
- 核心到用户通过psw标志位，0用户1核心
原语
- 处在操作系统的最底层，最接近硬件的部分
- 这些程序具有原子性，操作只能一气呵成
- 这些程序的运行时间都较短，而且调用频繁
中断
- 内中断
- 自愿中断
- 强迫中断，软件bug
- 外部中断
体系结构：大内核，微内核
访管指令:用户自愿进核心态