1操作系统概述

操作系统概述概念（了解）

特征

并发：区别并发和并行

共享：互斥共享与分时共享

虚拟

虚拟处理器：并发和分时复用

虚拟存储器：空分复用

虚拟设备：SPOOLing

异步：进程以不可知的速度向前推进，但必须保证多次运行都获得相同的结果

功能

处理器管理：即进程管理

存储器管理：提高内存利用率

文件管理

设备管理

服务

命令接口

联机命令接口：用于分时或实时系统，通过终端输入命令进行交互

脱机命令接口：用于批处理系统

GUI

程序接口

通过系统调用执行，系统调用也称访管指令，属于核心态指令

发展

手工操作阶段

脱机输入输出：减少CPU等待时间，提高IO速度

批处理

单道批处理

内存中始终保持一道作业

特性

自动性：作业自动载入

顺序性：磁道上的作业顺序进入内存

单道性：内存中只有一道程序

多道批处理

内存中同时存放几道相互独立的程序，宏观上并行，微观上串行

优点：资源利用率高，吞吐量大，CPU始终处于繁忙状态

缺点：响应时间长，缺乏交互

分时操作系统

时间片轮转法

特性

同时性：多个终端同时使用一台计算机

交互性：人机交互

独立性：多个用户彼此独立，互不干扰

及时性：用户请求及时响应

实时操作系统

严格的时间限制内处理完请求

特点

及时性

可靠性

网络与分布式系统

资源共享与计算机间通信

分布性和并行性

运行环境

特权指令：如IO指令，置中断指令等

内核

时钟管理：计时以及通过时钟中断实现进程切换

中断机制

原语：最接近硬件的原子性操作，调用频繁。定义原语的直接方法是关中断

系统控制的数据结构：PCB，FCB等

用户态核心态

核心态指令包括系统调用，时钟中断和原语操作指令

用户态转向核心态

系统调用

发生中断

用户程序产生错误状态

企图调用特权指令

由核心态返回用户态也是特权指令

中断异常

中断或异常发生时，用户态立刻进入核心态，这是通过硬件实现的。

中断也称外中断，参考组原中断机制

异常也称内中断，来自CPU内部，不能被屏蔽。

系统调用

体系结构

无结构OS

模块化OS：易于设计维护

分层式OS：易于构造和调试

微内核

足够小的内核，采用CS模式，采用面向对象技术

优点

高可扩展

高可靠性

可移植性

融入面向对象技术

缺点：将很多服务集中到用户态，服务间使用进程通信交换信息，影响系统效率

操作系统概述.mmap - 2012/11/23 - Mindjet