1.操作系统概述

1.操作系统的概念、功能

是指①控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配(操作系统是系统资源的管理者)②以提供给用户和其他软件方便的接口和环境(向上层提供方便易用的服务)③它是计算机系统中最基本的系统软件(是最接近硬件的一层软件)

1.操作系统概述

1.2.2.2系统调用

等于,系统调用类似于函数调用,是应用程序请求操作系统服务的唯一方式

1.3最接近硬件的一层软件

操作系统实现了对硬件机器的拓展
没有任何软件支持的计算机成为。
把覆盖了软件的机器称为,又称之为

2.操作系统的四个特征

并发,共享,虚拟,异步,其中并发和共享是最基本的特征,二者互为存在条件

2.1并发

:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的,但微观上是交替发生的。
:指两个或多个事件在同一时刻同时发生。
操作系统的并发性是指计算机系统中“同时”运行着多个程序,这些程序宏观上看是同时运行着的,而微观上看是交替运行的。
同一时刻只能执行一个程序,各个程序只能地执行
同一时刻可以同时执行多个程序,多个程序可以地执行

2.2共享

即资源共享,是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。

2.2.1互斥共享方式

系统中的某些资源,虽然可以提供给多个进程使用,但一个时间段内只允许一个进程访问该资源

2.2.2同时共享方式

系统中的某些资源,允许一个时间段内由多个进程“同时”对它们进行访问。所谓的“同时”往往是宏观上的,而在微观上,这些进程可能是交替地对该资源进行访问的〈即分时共享)

2.3虚拟

是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体(前者)是实际存在的,而逻辑上对应物(后者)是用户感受到的。

2.3.1空分复用技术

如虚拟存储器技术

2.3.2时分复用技术

如虚拟处理器

2.4异步

是指,在多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,进程的执行不是一贯到底的,而是走走停停,以不可预知的速度向前推进,这就是进程的异步性。

3.操作系统的发展与分类

3.1手工操作阶段

1.操作系统概述

3.2.1单道批处理系统

1.操作系统概述
:制约性、间断性、共享性

:多道程序并发执行,共享计算机资源。资源利用率大幅提升,CPU和其他资源更能保持“忙碌”状态,系统吞吐量增大。
:用户响应时间长,没有人机交互功能(用户提交自己的作业之后就只能等待计算机处理完成,中间不能控制自己的作业执行。eg:无法调试程序/无法在程序运行过程中输入一些参数)

3.3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。

1.操作系统概述

★6.系统调用

“系统调用”是操作系统提供给应用程序(程序员/编程人员)使用的接口,可以理解为一种可供应用 程序调用的特殊函数,应用程序可以通过系统调用来请求获得操作系统内核的服务

6.1系统调用与库函数的区别

1.操作系统概述

6.3系统调用的过程

1.操作系统概述
操作系统内核需要运行在内核态
操作系统的非内核功能运行在用户态
现在,应用程序想要请求操作系统的服务,这个服务的处理同时涉及到进程管理、存储 管理、设备管理 ,变态状况如下:
1.操作系统概述
注意:变态的过程是有成本的,要消耗不少时间,频繁地变态会降低系统性能
微内核优点:添加系统服务时,不必修改内核;使系统更可靠

8.补充

1.计算机开机后,操作系统最终被加载到
2.中断技术使得多道批处理系统和I/O设备可与CPU 并行工作
3.在IBM-PC(个人计算机)中,操作系统称为微型计算机操作系统
4.单核CPU也能支持多任务操作系统(能够支持多个进程同时运行)
5.:具有多种类型操作特征的操作系统。可以同时兼有多道批处理、分时、实时处理的功能,或其中两种以上的功能。
6.用户程序设计时,使用系统调用命令,该命令经过编译后,形成若干参数和陷入( trap )指令
7.计算机通过中断机制完成由用户态到核心态的转换。
★8.:中断(包括缺页、I/O),系统调用(广义指令)
      :进程调度
      :命令解释器
      :中断(包括缺页、I/O),系统调用(广义指令),进程调度,置时钟指令

来源:CV工程师呀

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