操作系统总结（一）

• 关于操作系统的两种不同的观点

  资源管理观点是将计算机系统内的所有硬件、软件、数据等看作资源,操作系统的任务就是对这些资源进行分配、释放、相互配合、信息记录和信息修改。资源是静态的,而操作系统是动态的,动态的管理者不断地调整资源的分配与释放,最后实现用户所要求的各种功能。

  进程管理观点认为系统中存在着大量的动态行为:处理机在执行着程序,存储器上面的页面被不断地换出、换进,设备上数据在流动,用户在不停地命令计算机做事。这一切动态的行为都是以叫做进程的形式存在着,操作系统对进程进行管理,管理进程的建立、运行、撤消等。

• 操作系统的定义

  计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合：它们能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能及相应接口，使用户能够灵活、方便和有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效地运行。

• 操作系统目标和功能

  使计算机更易于使用、以更有效的方式使用计算机系统资源、考虑如何有效地扩展新功能。操作系统的任务是管理所有硬件资源

• 操作系统功能

  1. 进程管理
  2. 存储管理
  3. 文件管理
  4. IO设备管理

  功能并非完全独立，而是互相依赖的关系

• 操作系统分类

  1. 批处理操作系统

  2. 分时操作系统

  3. 实时操作系统

     是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，调度一切可利用的资源完成实时任务，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。提供及时响应和高可靠性是其主要特点。实时操作系统应具备以下的几点:1）异步的事件响应，2）切换时间和中断延迟时间确定，3）优先级中断和调度，4）抢占式调度

  4. 嵌入式操作系统

     特点：1）系统内核小 ，2）专用性强，3）系统精简，4）高实时性，5）多任务的操作系统，6）需要开发工具和环境

  5. 个人计算机操作系统

  6. 网络操作系统

  7. 分布式操作系统

• 现代操作系统特征

  微内核结构、多线程、对称多处理－SMP、分布式OS、面向对象设计

• 现代操作系统特性

  并发性

  两个或多个事件在一定时间间隔内发生的。并发性特性的主要表现：宏观上，系统内有多个事件（进程）在一定时间间隔内发生并发展着；微观上，多个事件（进程）以交替方式向前推进，而且各自的推进速度都不可预知

  共享

  系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程（线程）共同使用。

  互斥共享方式：互斥共享、临界资源

  同时访问方式：允许在一段时间内，多个程序（进程）同时对某一资源进行访问

  虚拟技术

  通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。虚拟的实现可以通过时分复用技术和空分复用技术实现。

  异步性

  并发进程的执行时间具有不确定性，进程以不可预测的速度向前推进。

• 其他

  现代操作系统由中断驱动、中断和陷阱触发事件驱动操作系统运转；陷阱（异常）是一种软件中断，用来处理出错和操作系统服务请求；操作系统管理硬件资源，调度上层软件运行；操作系统必须具备保护自身的能力，用户程序程序错误不能影响操作系统的正常执行；

  用户态和核心态

  双模式操作-由用户模式进入特权模式：•发生系统调用时 、产生异常时、外设产生中断时

  在用户态与核心态相互转换时，中断响应时都要发生都涉及到现场保存问题，也就是要用到栈！