【操作系统】Ch1 操作系统概述-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/OTTOkongbai/article/details/146252760

大纲

1.1 操作系统的概念

操作系统的概念,要求达到"识记"层次;操作系统的特征,要求达到"领会"层次。

计算机系统的组成:

操作系统的定义：对裸机进行首次扩充、对上层软件进行隔离并为其提供接口和服务的系统软件；在计算机系统中，集中了资源管理功能和控制程序执行功能的软件

操作系统在计算机系统中的地位和作用: 组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源；向用户提供各种服务功能

操作系统的特征：

并发性（宏观上“同时”运行，微观上交替执行）
共享性（内存、CPU等资源被共享）
~~> - 随机性（外部事件不可预测性）~~
虚拟性（将物理资源抽象为逻辑资源）-
异步性（进程的执行是走走停停、以不可预知的速度向前推进）

操作系统的功能：

进程管理（处理器管理）：进程控制、进程同步、进程间通信、调度
存储管理：内存的分配与回收、存储保护、内存扩充
文件管理：文件存储空间的管理、目录管理、文件系统的安全性
~~> - 作业管理~~
设备管理：设备的分配、启动和故障处理
用户接口

1.2 操作系统的发展

操作系统的发展,要求达到"识记"层次。
多道批处理操作系统。
分时与实时操作系统。
通用操作系统。
个人计算机操作系统。

1.3 操作系统分类

批处理系统：系统资源利用率高、非交互（SPOOLing 假脱机技术）
分时系统：多路性、交互性、独占性和及时性（windows）
实时操作系统：及时响应、高可靠性（如工业控制）
网络操作系统：集中式模式、分布式模式
嵌入式操作系统：专为特定硬件定制

1.4 操作系统设计

操作系统设计难点：复杂度高、正确性难以保证、研发周期长
设计过程：功能设计、算法设计和结构设计
特征：可靠性、高效性、易维护性、易移植性、安全性和简明性
结构研究的目标：系统模块化、模块标准化、通信规范化
体系结构：整体式结构、层次式结构、微内核（客户/服务器）结构（内核运行在核心态、具有良好的灵活性,便于操作系统增加新的功能、模块之间~~可以任意相互调用,结构紧密,接口简单直接~~ 通过规范一致收发消息、除内核之外,操作系统其他部分以进程方式运行在用户态）、外核结构

UNIX（进程控制子系统：负责处理器管理（如进程调度、中断处理）和存储器管理（如内存分配、虚拟内存）；
文件子系统：负责管理所有的设备和文件）
Linux（内核（操作系统的核心,决定着系统的性能和稳定性）、Shell（用户交互界面）、文件系统和用户应用程序）
Windows（分时操作系统，分层模块化设计（HAL→内核→执行体→子系统））
Andriod（应用程序层（用户直接使用的应用）、应用框架层（为应用开发提供界面管理、数据访问、消息传递、开发接口和服务）、系统运行库层（提供核心库和运行时环境）和Linux内核层（负责内存管理、进程管理并直接与硬件交互））