第一章 课程概述------操作系统（清华）笔记

注：该笔记的总结过程中，引用了其他博客的总结内容，我也只是再加工一下，自我  吸收，有些地方没有标注来源，如果原创作者觉得侵权，  请联系我。

操作系统是一门综合的课程，结合了许多不同的课程（程序设计语言，数据结构，算法，计算机体系结构等）

1、什么是操作系统

（1）从用户、控制的角度，操作系统是个控制软件，管理应用程序、为应用程序提供服务、杀死应用程序。

（2）从资源分配的角度来说，操作系统进行资源管理、管理各种外设、对资源进行分配。

-----操作系统将物力资源进行抽象：CPU抽象成进程、磁盘抽象成文件、内存抽象成地址空间提供给应用程序使用。

2、操作系统层次结构

硬件之上、应用程序之下。是个中间层的系统软件。

操作系统位于应用软件之下、为应用软件提供服务支撑，完成对硬件的管理。

操作系统有两层对外的接口：对外暴露的接口外壳（Shell），和面向内部的内核（Kernel）。

操作系统管理的主要的三个资源：CPU（CPU调度，进程，线程）、内存（物理内存，虚拟内存）、磁盘（文件系统）、与硬件相关的底层（中断、IO、设备驱动操作系统管理的主要的三个资源：CPU（CPU调度，进程，线程）、内存（物理内存，虚拟内存）、磁盘（文件系统）、与硬件相关的底层（中断、IO、设备驱动

操作系统管理的主要的三个资源：CPU（CPU调度，进程，线程）、内存（物理内存，虚拟内存）、磁盘（文件系统）、与硬件相关的底层（中断、IO、设备驱动）

硬件方面，操作系统需要良好的硬件管理，合理的资源分配，例如：由于硬盘速度跟CPU、内存相差很多，因此操作系统需要协调处理，所以操作系统需要良好的硬件管理和合理的资源分配

3、操作系统的内核

Kernel-操作系统内部组件，包括：CPU调度、物理内存管理、虚拟内存管理（给上层应用提供相对独立而且尽可能大的内存）、文件系统管理（存储和访问永久保存的数据）、中断处理与设备驱动（和底层设备直接打交道）等。

4、操作系统（OS Kernel）的特征

（1）并发。计算机系统中同时存在多个运行的程序，需要OS管理和调度。

注意：区分并发和并行。 //并发指的是在一段时间内有多个程序可以运行。

                                    //并行指的是在一个时间点上有多个程序可以同时执行。“一段时间”和“一个时间点”的区别。要实现并行，一般要求有多个CPU。单核CPU无法实现并行。并行：单处理器中进程被交替执行，表现出一种并发的外部特征；在多处理器中，进程可以交替执行，还能重叠执行，实现并行处理，并行就是同时发生的多个并发事件，具有并发的含义，但并发不一定是并行，也就是说事件之间不一定要同一时刻发生；

拓展：并发：同一时间段有几个程序都处于已经启动到运行完毕之间，并且这几个程序都在同一个处理机上运行，并发的两种关系是同步和互斥；

          同步：进程之间存在依赖关系，一个进程结束的输出作为另一个进程的输入。具有同步关系的一组并发进程之间发送的信息称为消息或者事件；

          互斥：进程之间访问临界资源时相互排斥的现象；

（2）共享。多个应用程序在宏观上可以“同时”访问内存、I/O等资源，但在内部可能是互斥或分时的（同一个时间点，某些资源只能由一个程序使用）。

（3）虚拟。利用多道程序设计技术，把一台物理机器虚拟成多台虚拟机器。让每个用户都觉得有一个计算机专门为他服务。

（4）异步。程序的执行不是一贯到底，而是走走停停的，向前推进的速度不可预知，取决于系统的管理。但只要运行环境相同，OS需要保证程序运行的结果也要相同。

5，如何学习操作系统：理论加实践（阅读代码，Code）