总结::OS::基本概念

并发 (Concurrence)

1. 计算机系统同时存在多个运行的程序，因此它具有处理和调度多个程序同时执行的能力。
2. 操作系统的 并发是通过分时得以实现的。
3. 并行性是指系统具有同时进行运算或操作的特性，在同一时刻能完成两种或两种以上的工作。并行性需要相关硬件的支持。

共享

在OS环境下的资源共享或成为资源复用，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。

1. 互斥共享方式
   当进程A要访问某资源时，必须先提出请求。若此时该资源空闲，系统便可将之分配给请求进程A使用，此后若再有其它进程也要也要访问该资源， 只要A未用完则必须等待。仅当A进程访问完并释放系统资源后，才允许另一进程对该资源进行访问
2. 同时访问方式
   允许在一段时间内由多个进程“同时”对它们进行访问。（分时交替）

虚拟

在OS中，把通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物的功能称为“虚拟”。

1. 时分复用技术：虚拟处理机技术（处理机），虚拟设备技术（I/O设备）
2. 空分复用技术

异步

对于内存中的每个进程，在何时能获得处理机运行，何时有因提出某种资源请求而暂停，以及进程以怎样的速度向前推进，每道程序总共需要多少时间才能完成等等， 都是不可预知的。

进程是以不可预知的速度向前推进的，这就是进程的异步性。

操作系统分类

1. 批处理阶段
   1） 单道批处理系统：系统对作业的处理是成批进行的，但 内存中始终保持一道作业。
   
   2） 多道批处理系统：允许多个程序进入内存并允许它们在CPU中交替运行，当一道程序因I/O请求而暂停运行时，CPU立即运行另一道程序。
   

2. 分时操作系统
   按时间片轮流把处理器分配给各联机作业使用，多个用户通过终端同时共享一台主机。

3. 实时操作系统
   硬实时操作系统，需要某个动作 必须绝对 在规定当时间范围发生
   软实时系统，能够接受 偶尔违反时间规定 并且不会引起任何永久性的损害

操作系统运行机制

CPU状态划分为用户态和内核态（可执行特权指令）。
内核态管理分为：

1. 时钟管理
2. 中断机制
3. 原语 (Atomic Operation)：处于最底层最接近硬件，具有原子性，运行时间短并调用频繁
4. 系统控制的数据结构及处理：作业控制块，进程控制块（PCB），设备控制块，消息队列，内存分配表，常见的操作如下
   

中断 (Interruption)和异常 (Exception)

1. 中断（外中断）指来自 ***CPU执行指令以外***的事件的发生，如I/O结束中断，时钟中断
   
2. 异常或陷入（内中断）指来自 ***CPU执行指令内部***的事件，如地址越界

系统调用

运行在内核态，用户程序可以执行陷入指令，相当于把CPU的使用权交给操作系统内核态，处理完成后，操作系统内核把CPU使用权还给用户程序（回到用户态）
通过异常或中断

大内核与微内核

1. 大内核
   大内核是将操作系统功能作为一个紧密结合的整体放到内核。 由于各模块共享信息，因此有很高的性能。 大内核是将操作系统功能作为一个紧密结合的整体放到内核。 由于各模块共享信息，因此有很高的性能。
2. 微内核
   由于操作系统不断复杂，因此将一部分操作系统功能移出内核，从而降低内核的复杂性。移出的部分根据分层的原则划分成若干服务，相互独立。 在微内核结构下，操作系统被划分成小的、定义良好的模块，只有微内核这一个模块运行在内核态，其余模块运行在用户态。