第一章 操作系统引论

第一章 操作系统引论

1.1操作系统的目标与作用

1.1.1 目标

1. 方便性

2. 有效性

3. 可扩充性

4. 开放性

1.1.2作用

1. 作为用户与计算机硬件系统之间的接口

2. 作为计算机系统资源的管理者

• 处理机管理

• 存储器管理

• I/O设备管理

• 文件管理

3.实现了对计算机资源的抽象

1.2操作系统的发展过程

• 单道批处理系统

• 多道批处理系统

• 分时系统

• 实时系统

1.3操作系统的基本特性

1. 并发

   并行是指两个或多个事件再同一时刻发生
   并发是指两个或多个事件再同一时间间隔内发生

2. 共享

   互斥共享方式
   同时访问方式

1. 虚拟

   时分复用技术
   空分复用技术

1. 异步

1.4操作系统的主要功能

1.4.1处理机的管理功能

创建和撤销进程，对诸进程的运行进行协调 ，实现进程之间的信息交换，以及按照一定的算法吧处理机分配给进程。

1. 进程控制

   为作业创建进程、撤销以结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换

2. 进程同步

   为多个线程或进程的运行进行协调，常用信号量机制

3. 进程通信

   实现相互合作的进程之间的信息交换

4. 调度

   作业调度
   进程调度

1.4.2 存储器管理功能

对内存进行分配和回收、内存保护、地址映射、内存扩充等。

1. 静态内存分配和动态内存分配

2. 内存保护

   1. 确保每道用户程序仅在自己的内存空间里运行

   2. 不允许程序访问操作系统的程序和数据

3. 地址映射

   能够讲地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址

4. 内存扩充

   1. 请求调入

   2. 置换

1.4.3设备管理功能

1. 缓冲管理（解决速度不匹配的问题）

2. 设备分配

   根据用户进程的I/O请求、系统现有资源情况以及按照某种设备分配策略，为之分配设备

3. 设备处理

   实现CPU与设备之间的通信

1.4.4 文件管理功能

1. 文件存储空间的管理

   为每个文件分配必要的外存空间

2. 目录管理

   为每个文件建立一个目录项，包括又文件名、文件属性、文件在磁盘的物理位置等

3. 文件的读/写管理和保护

1.4.5操作系统与用户之间的接口

1.用户接口

1. 联机用户接口

   一条命令一条命令的解释，类似shell

2. 脱机用户接口

   将要执行的命令事先写好，批处理

3. 图形用户接口

   拥有图形化操作界面

2.程序接口

为用户程序在执行中访问系统资源而设置的，是用户程序取得操作系统服务的唯一途径。由一组系统调用组成

1.4.6现代操作系统的新功能

1.系统安全

1. 认证技术

2. 密码技术

3. 访问控制技术

4. 反病毒技术

2.网络的功能和服务

1. 网络通信

2. 资源管理

3. 应用互操作

3.支持多媒体

1.5操作系统体系结构

1. 微内核OS结构

1. 优点

   • 提高系统的可拓展性
   • 增强了系统的可靠性
   • 可移植性好
   • 提供了对分布式系统的支持

2. 缺点

   运行效率有所降低