操作系统笔记——第1章 绪论

1. 前言

本文档为B站操作系统 _清华大学（向勇、陈渝）课程的笔记，不包含实验部分。部分内容根据《操作系统基础》_第三版_屠祁进行修改。

2. 什么是操作系统？

• 用户角度：操作系统是一个控制软件
• 管理应用程序
• 为应用程序提供服务
• 杀死应用程序
• 资源管理
• 管理外设、分配资源

3. 操作系统架层次结构

• 硬件之上
• 应用程序之下

4. 操作系统外壳与内核

Linux、Windows、Android的界面属于外壳（shell），而不是内核（kernel），kernel是我们的研究重点，在shell之下

5. kernel-操作系统内部组件

• CPU调度器
• 物理内存管理
• 虚拟内存管理
• 文件系统管理
• 中断处理与设备驱动

6. os kernel的特征

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
• 并发与并行：并发指在一个时间段有多个程序运行，并行指在一个时间点上有多个系统运行
• 多道程序设计的优点：单道程序运行CPU利用率低。如图举例：
• 可以理解为用最短的时间完成多件不同的事情（多道程序设计）与分别完成不同的事情（单道程序设计）

共享（根据资源特征，确定共享方式）

• “同时”访问
• 互斥共享

虚拟

• 硬件虚拟化。利用多道程序设计技术，让每一个用户都觉得有一个计算机专门为他服务

异步

• 程序的执行不是一贯到底的，而是走走停停，向前推进的速度不可预知
• 但只要运行环境相同，os需要保证程序运行结果也要相同。

7. 操作系统需要权衡

• 空间和时间
• 性能和可预测性
• 公平和性能

8. 硬件方面，操作系統需要

• 良好的硬件管理
• 合理的資源分配
  例如硬盤速度跟CPU、内存相差很多，操作系統需要協調處理

9. 操作系统实例

• Unix
• Linux（服务器和终端）
• Windows（桌面）
• ……