《现代操作系统（3）》第1章 引论

1.计算机安装了一层软件，成为操作系统，它的任务是为用户程序提供一个更好、更简单、更清晰的计算机模型，并管理硬件设备。

2.对于具体的某个操作系统，如Windows、Linux等，用户与之交互的程序，基于文本的通常称为shell，而基于图标的则称为图形用户界面GUI，它们实际上不是操作系统的一部分，进尽管这些程序使用操作系统来完成工作。

3.操作系统所处的位置如图所示，底部是硬件，包括芯片、电路板、磁盘、键盘、显示器以及类似的设备；在硬件的顶部是软件。多数计算机有两种运行模式：内核态和用户态。软件中最基础的部分是操作系统，它运行在内核态，在这个模式中操作系统具有对所有硬件的完全访问权，可以执行机器能够运行的任何指令。软件的其余部分运行在用户态下。在用户态下，只使用了机器指令中的一个子集。

 

4.用户接口程序，shell或者GUI，处于用户态程序中的最低层次，允许用户运行其他程序。操作系统运行在裸机之上，为所有其他软件提供基础的运行环境。

5.操作系统与用户程序的差异并不在于他们所处的地位，特别地，操作系统是大型、复杂和长寿命的程序。

6.操作系统：作为扩展机器的操作系统；作为资源管理者的操作系统。

7.抽象是管理复杂性的一个关键，好的抽象可以把一个几乎不可能管理的的任务划分为两个可管理的部分：第一部分是有关抽象的定义和实现；第二部分是随时用这些抽象解决问题。操作系统的任务是创建好的抽象，并实现和管理它所创建的抽象对象。

8.对程序员可见的专门寄存器：程序计数器、堆栈指针、程序状态字寄存器。

9.处理器模式：简单模型-》流水线-》超标量CPU。

10.为了从操作系统中获得服务，用户程序必须使用系统调用（system call），系统调用陷入内核并调用操作系统。计算机使用陷阱而不是一条指令来执行系统调用。

11.从一个程序切换到另一个程序称为上下文切换。

12.存储器系统采用一种分层次的结构，如下图所示，顶层的存储器速度较高，容量较小，与底层的存储器相比其每位成本较高，其差别往往是十亿数量级。

13.每类设备控制器都是不同的，需要不同的软件进行控制。专门与控制器对话，发出命令并接收响应的软件，称为设备驱动程序。为了能够使用设备驱动程序，必须把设备驱动程序装入到操作系统中，这样它就可以在核心态中运行。

14.实现输入和输出有三种方式：1）忙等待；2）中断；3）DMA（直接存储器访问芯片控制）。

15.进程本质上是正在执行的一个程序，与每个进程相关的是进程的地址空间，存放有可执行程序、程序的数据以及程序的堆栈。进程基本是容纳一个程序所需要所有信息的容器。除了进程自身地址空间的内容以外，与进程相关的所有信息都放在操作系统的一张表中，称为进程表。进程表是数组结构（或者链表），当前存在的每个进程都要占用其中一项。

16.与进程管理有关的最关键的系统调用是那些进行进程穿件和进程终止的系统调用。合作完成某些作业的相关进程经常需要彼此通信以便同步它们的行为，这种通信称为进程间通信。

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