操作系统概念

一、进程

1、进程的本质：正在执行的一个程序。
2、进程的地址空间：从某个最小值的存储位置（通常是零）到某个最大值存储位置的列表。在这个地址空间中，进程可以进行读写。该地址空间中存放有可执行程序、程序的数据以及程序的堆栈。与每个进程相关的还有资源集，通常包含寄存器（含有程序计数器和堆栈指针）、打开文件的清单、突出的报警、有关进程清单，以及运行该程序所需要的所有其他信息。
3、进程基本上是容纳运行一个程序需要所有信息的容器。
在许多操作系统中，与一个进程有关的所有信息，处理该进程自身地址空间的内容以外，均存放在操作系统中的进程表中，进程表是数组（或链表）结构，当前存在的每个进程都要占用其中的一项。一个（挂起的）进程包括：进程的地址空间（磁芯映像），以及对应的进程表项，其中包括寄存器以及稍后重新启动该进程所需的其他信息。

进程间通信：合作完成某些作业的相关进程进行彼此通信以便同步它们的行为。
进程系统调用：进程创建、进程终止、申请更多内存（或释放不再需要内存）、等待一个子进程结束、用另一个程序覆盖该程序等。

系统管理器授权每个进程使用一个给定的UID标识符，每个被启动的进程都有一个启动该进程的用户UID。子进程拥有与父进程一样的UID，用户可以是某个组的成员，每个组也有一个GID标识。

二、地址空间

通常每个进程有一些可以使用的地址集合，典型值从0开始直到某个最大值。在最简单情况下，一个进程可拥有的最大地址空间小于主存。

在23位地址的计算机中，有2^32字节的地址空间；64位就有2^64字节的地址空间。

虚拟内存：操作系统可以把部分地址空间装入主存，部分留在磁盘上，并且在需要时穿梭交换它们。该地址空间与机器的物理内存解耦，可能大于也可能小于该物理空间。

三、文件

操作系统的一项主要功能就是隐藏磁盘和其他I/O设备的细节特性，并提供给程序员一个良好、清晰的独立于设备的抽象文件模型。

进程和文件层次都可以组成树状结构，它们的不同之处在于：
一般进程的树状结构层次不深（低于三层），而文件树状结构的层次常多于4层以上，进程树层次结构是暂时的，时间短，而目录层次是永久性的。进程和文件在所有权及保护方面也有区别：只有父进程能控制和访问子进程，而在文件和目录中存在一种机制，使文件所有者之外的其他用户也可以进行访问。
目录结构中的每个文件都可以通过根目录（目录的顶部）来确定。在读写文件之前，首先要打开文件，检查其访问权限。若权限许可，系统将返回一个文件描述符（小整数），供后续操作使用。若禁止访问就会返回一个错误码。

四、保护

管理系统的安全性完全依赖操作系统，文件的访问权限也是需要进行保护的。
在UNIX系统中，每个文件赋予一个9位的二进制保护码，该保护码有三个3位字段—rwx位，其中r代表可读，w代表可写，x代表可执行。三个字段分别用于所有者，所有者同组中的其他成员以及其他成员。例如：rwxrw-r–代表了所有者可以读写执行文件，同组具有读写权限，而其他成员只具备读的权限。

五、shell

操作系统是进行系统调用的代码，shell是UNIX中的命令解释器，它本身不是操作系统的组成部分，它是终端用户与操作系统之间的界面。