一、操作系统的基本概念

1.OS功能

(1)计算机系统资源的管理者

处理器管理,存储器管理,文件管理,I/O管理

(2)==向上层提供方便易用的服务==

a.给普通用户:命令接口(联机命令接口,脱机命令接口),GUI图形接口

b.给程序员:程序接口—系统调用

(3)扩展机器

2.OS特征

并发

支持多道程序的单处理机中,OS的并发性是通过分时实现的,CPU与I/O设备,I/O设备与I/O设备能实现真正的并行

共享

虚拟

异步

二、操作系统发展历程

1.手工操作阶段

人机速度矛盾

2.==批处理阶段==

(引入脱机输入输出技术)

(1)单道批处理系统

资源利用不充分

(2)多道批处理系统

宏观上并行,微观上串行,资源利用率高,无交互功能

引入多道程序技术的前提:中断功能

3.分时操作系统

解决人机交互,不能应对突发紧急任务

4.实时操作系统

能够完成某些紧急任务,具有及时性和可靠性

硬实时:绝对在规定时间内完成

软实时:偶尔可以违反时间规定

5.网络操作系统和分布式操作系统

6.个人计算机操作系统

三、操作系统的运行环境

访管指令,陷入指令仅在用户态下运行

系统调用的调用可能发生在用户态,执行一定发生在内核态

库函数和系统调用对比:库函数运行在用户态,方便调试,方便替换开销小;系统调用面向硬件,不方便调试,通常不可替换,由于需要系统状态切换,开销大

系统调用需要保存PC和PSW的值,一般调用过程只需保存PC的值

中断处理和子程序调用都可能改变PSW的值,但中断处理程序执行完返回后,可能需要用到PSW的内容,而子程序调用一定不需要PSW的内容

发生系统调用时,由硬件负责保存PC和PSW,并将CPU由用户态改为内核态,操作系统完成执行系统调用服务例程,并保存通用寄存器的内容

系统调用过程:1:传递系统调用参数,2:执行陷入指令,3:执行相应的服务程序,4:返回用户态

四、操作系统结构

定义微内核结构os的四个方面:

1.内核足够小

2.基于客户/服务器模式(C/S)

3、应用机制与策略分离原理

采用面向对象技术

五、操作系统引导

六、虚拟机

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