【操作系统】计算机系统概述

本系列参考王道考研-操作系统以及博主@BitHachi的思维导图

操作系统的概念、功能和目标

熟悉的操作系统

计算机系统的层次结构

操作系统的概念

操作系统的功能和目标

作为系统资源的管理者

作为用户和计算机之间的接口

用户接口

举一个例子：

• 联机命令接口
  
• 脱机命令接口
  
• 程序接口：可以在程序中进行系统调用来使用程序接口。普通用户不能直接使用程序接口，只能通过程序代码间接使用。
  

注意；
系统调用=系统调用命令=广义指令

GUI

总结一下：

作为最接近硬件的层次

本章总结：

操作系统的四个特征

并发

注意：
操作系统的并发性和并发这两个概念注意区别

共享

注意：
有些设备确实不管是从宏观上还是微观上都在共享资源，比如说玩游戏的时候，扬声器的输出设备一边在播放游戏的音效，一边还在播放着qq音乐

并发和共享的关系

两者相互依存，谁也离不开谁

虚拟

总结一下：

异步

异步：多道程序环境允许多个程序并发执行，但由于资源有限，如cpu只有一个，进程的执行并不是一贯到底的，而是走走停停的，它以不可预知的速度向前推进。

比如A进程正在占用CPU计算，B进程这时也想占用CPU计算，B进程只有等，等A进程算完了，A进程去访问磁盘资源了，这时B进程再占用CPU进行计算，B进程还没计算完，A进程从磁盘取出资源了，A进程发现B这时在占用CPU，这时A进程就需要等待，等B算完后再继续到CPU中进行计算。由于每个进程占用资源的时间不固定，所以进程的执行以不可预知的速度前进

本章小结：

操作系统的发展和分类

手工操作阶段

用户独占全机是说每次只能服务一个用户

单道批处理系统

多道批处理系统

分时操作系统

• 分时操作系统：计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作业服务，各个用户可通过终端与计算机进行交互。
• 主要优点：用户请求可以被即时响应，解决了人机交互问题。允许多个用户同时使用一台计算机，并且用户对计算机的操作相互独立，感受不到别人的存在。
• 主要缺点：不能优先处理一些紧急任务。操作系统对各个用户/作业都是完全公平的，循环地为每个用户/作业服务一个时间片，不区分任务的紧急性。

实时操作系统

其他几种操作系统

• 网络操作系统：是伴随着计算机网络的发展而诞生的，能把网络中各个计算机有机地结合起来，实现数据传送等功能，实现网络中各种资源的共享（如文件共享）和各台计算机之间的通信。（如：Windows NT 就是一种典型的网络操作系统，网站服务器就可以使用）
• 分布式操作系统：主要特点是分布性和并行性。系统中的各台计算机地位相同，任何工作都可以分布在这些计算机上，由它们并行、协同完成这个任务。
• 个人计算机操作系统：如 Windows XP、MacOS，方便个人使用。

章节小结：

发展历程：

操作系统的运行机制和体系结构

两种指令、两种处理器状态、两种程序

什么是指令？和代码有什么区别？

那么CPU是如何判断当前是否可以执行特权指令？

这是因为处理器有两种状态

操作系统的内核

由此操作系统的体系结构分为两种：

• 大内核
• 微内核

内核态和核心态是一个东西

章节小结；

中断和异常

中断的概念和作用

中断的分类

大多数的教材、试卷中，“中断”特指狭义的中断，即外中断。而内中断一般称为“异常”

还有另一种分类方式：

外中断的处理过程

章节回顾：

系统调用

什么是系统调用

那么我们为什么需要系统调用呢？

系统调用与库函数的区别

系统调用的过程

这个int后面的参数就告诉了我们具体该运行哪一个处理函数

本章小结：

总结