1.1操作系统的基本概念

一. 操作系统的概念

操作系统：是指控制和管理整个计算机系统的硬件与软件资源，合理地组织，调度计算机的工作与资源的分配，进而为用户和其他软件提供方便借口与环境的程序集合。

操作系统是计算机系统中最基本的系统软件。

二. 操作系统的特征

1. 共享：系统中的资源由多个并发执行的进程共同使用。

   互斥共享方式和同时访问方式

2. 并发：多个事件在同一时间间隔内发生。

3. 虚拟：把一个物理上的实体变成若干逻辑上的对应物。

4. 异步（不确定）：由于资源有限，进程的执行不是一贯到底，它以不可预知的速度向前推进。

并发和共享是操作系统最基本的两个特征。

三. 操作系统的目标

• 安全
• 高效

四. 操作系统的功能（重点）

1. 操作系统作为计算机系统资源的管理者
   （1）处理器管理（对进程的管理）
   （2）存储器管理（内存管理）
   （3）文件管理：计算机的信息都是以文件的形式存在。
   （4）设备管理：完成用户的I/O请求。（例如：视频聊天）

2. 操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口
   （1）命令接口

   A. 联机命令接口（交互式）：用户说一句，操作系统处理一句。
   B. 脱机命令接口（批处理）：用户说一堆，操作系统处理一堆。

   （2）程序接口（系统调用，广义指令）

   作用：主要用来请求操作系统提供服务。

   （3）图形用户界面（GUI）

3. 操作系统作为扩充机器（拓展硬件）

思考题：区别库函数与系统调用？

• 库函数：是应用程序的一部分，运行在用户空间。
• 系统调用：是操作系统的一部分，运行在内核空间。
• 许多库函数会调用系统调用来实现功能。
• 未使用系统调用的库函数执行效率高，因为不存在状态转换（由用户态到和核心态）。