第一章、操作系统引论

一、计算机系统的组成

二、操作系统的设计目标

1. 方便性：提供用户接口，使计算机系统更方便使用。
2. 有效性：通过有效管理和分配软、硬件资源及合理组织计算机工作流程来改善资源利用率，提高系统吞吐量。
3. 可扩充性：适应计算机硬件和体系结构的迅猛发展及其所对应的更高功能和性能要求。
4. 开放性：适应不同厂家与不同类型的计算机及其设备的网络化集成和协同工作，实现适应程序可移植性和互操作性。

三、操作系统的作用

1. 用户与计算机硬件系统之间的接口。
2. 计算机资源的管理者。
   管理对象：处理机、存储器、外围设备及信息（数据和软件）。
3. 用作扩充机器（虚拟机）。

四、操作系统的组成及层次模型

五、操作系统的定义及实例

1. 定义：操作系统是最基本的系统软件，是一组有效管理和控制计算机硬件和软件资源、合理地对各类作业进行调度以组织和控制系统工作流程，并方便用户使用计算机的程序的集合。
2. 实例：MS DOS、WINDOWS、Unix、Linux、Novell Netware(网络操作系统)、VxWork、AIx、Android、ios.

六、操作系统的组成及其结构

1.计算机硬件组成

2.内存系统

内存类型	作用
主存（Main Memory）	RAM&ROM; 实际地址空间或称作物理地址空间，按字节编址；保留用于设备欧以后他用
高速缓存（Cash Memories）	因内存寻址访问效率和局部性原理而引入；由硬件管理，对软件不可见

七、系统指令集体系结构及陷入机制

1. 陷入与中断
   陷入也称为软中断，是指指令执行时因异常情况（如运算溢出、缺页、违规内存访问、非法操作码等）产生的控制迁移负效应。
   陷入的流程：异常->设置陷入寄存器->查看陷入屏蔽器裁决->终止“陷入”指令并设置处理器准确状态->保存程序计算及各寄存器值->处理器置特权模式并交操作系统控制权-> 操作系统保存未被硬件保存的“陷入”进程的关键状态信息，经分析转特定异常陷入处理例程，待完成返回后恢复现场和转原“陷入”进程“异常”指令继续执行。
   另“系统调用”式陷入（访管指令：int21H/intOx80)
2. 中断
   由相对于当前执行进程的外部事件（如I/O操作、定时）引起，与特权指令无关。

八、操作系统引导过程及引导程序

1. DOS系统结构
   
2. 引导扇区与系统启动
   系统启动过程：机器加电=>BIOS加电自检（0FFFF:0000）进行硬件检测=>读入启动盘引导扇区（0:0:1）512字节到内存0000:7C00处=>检查内存0000:7DFE~7DFF是否为0x55AA=>跳转至0000:7C00执行引导记录程序

九、操作系统二次加载引导过程设计

1. 二次加载含义
   ①由BIOS将记录载入内存执行
   ②由引导记录将操作系统内核载入内存
2. 驱动复位与读取
   BIOS之INT 13H功能调用
3. 字符串显示
   BIOS之INT 10H功能调用

十、操作系统发展动力及技术基础

1. 动力
   不断提高计算机资源利用率和系统性能的需要
   改善和方便用户使用计算机的需要
   适应器件不断更新换代的需要
   适应计算机体系结构不断发展变化的需要
2. 早期计算机人工操作方式
   计算机资源昂贵，集中计算
   工作方式：
   用户：同时兼有程序员/操作员双重身份
   输入输出：织带或卡片
   编程语言：机器语言
   工作特点：
   用户独占资源，资源利用率低
   计算前后，CPU因等待人工操作而空闲