目录
一、定义
1.1特征
二、操作系统的分类和发展
2.1手工操作阶段
2.2批处理阶段
2.2.1单道批处理系统
2.2.2多道批处理系统
2.3分时操作系统
2.4实时操作系统
2.5 网络操作系统
2.6分布式操作系统
2.7 个人计算机操作系统
三、操作系统的运行与机制
内核态和用户态的切换
四、中断和异常
4.1中断的作用
4.2中断的类型
内中断
外中断
五、系统调用
分类
调用过程
六、操作系统的体系结构
分层发
模块化
编辑
大内核和微内核
外核
七、操作系统引导
八、虚拟机
一、定义
操作系统(OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理的组织调度计算机的工作和资源的分配;以提供给用户和其他软件方便的接口和环境;它是计算机系统中最基本的系统软件
1.1特征
并发:指两个或多个事件在同一个时间间隔内发生,这些事件宏观上是同时发生的,但微观上是交替发生的 注意:并行是事件同一时刻发生
共享:即资源的共享,是指系统中的资源可供内存中多数个并发的进程共同使用
互斥共享方式(一时段只允许一个进程访问该资源)
同时共享方式(一时段允许多个进程访问该资源)
如果失去并发性,就失去了共享的意义,若失去共享,无法同时发文件也无法并发
虚拟:指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物,物理实体是实际存在的,而逻辑上对应物是用户感受到的
空分虚拟技术(如虚拟存储器技术)
时分虚拟技术(如虚拟处理器)
异步:在多道程序下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,进程的执行不是一贯到底的,而是走走停停,以不可预知的速度前进
只有系统拥有并发性,才有可能导致异步性
二、操作系统的分类和发展
2.1手工操作阶段
2.2批处理阶段
2.2.1单道批处理系统
2.2.2多道批处理系统
2.3分时操作系统
解决人机交互问题
2.4实时操作系统
2.5 网络操作系统
2.6分布式操作系统
2.7 个人计算机操作系统
windowsXP,MacOS,方便个人使用
三、操作系统的运行与机制
程序如何运行的=》代码编译成二进制机器指令,如何部件运行指令
内核程序:一些人负责实现操作系统,写的就是内核程序,也是最接近硬件的部分
应用程序:普通程序员写的程序就是应用程序
特权指令:不允许用户直接使用的指令,如I/O,置中断指令,送状态字到寄存器等
非特权指令:用户直接使用的指令,不直接访问系统中软件和硬件资源,仅限访问用户的地址空间
内核态:运行的是内核程序,执行的是特权指令
用户态:运行的是应用程序,执行的是非特权指令
内核态和用户态的切换
内核态->用户态:执行一条特权指令----修改psw的标志为“用户态”,意味着让出cpu使用权
用户态->内核态:由“中断”引发,硬件自动完成变态过程,触发中断信号意味着强行夺回CPU使用权
四、中断和异常
4.1中断的作用
cpu会运行两种程序,一种操作系统内程序,一种应用程序
4.2中断的类型
内中断
与当前执行的指令有关,中断信号来源CPU内部
1.试图用户态执行特权指令
2.执行触法指令时发现除数为0
3.有时应用程序请求内核服务时,会执行一条特殊指令---陷入指令,该指令引发一条内部中断信号
外中断
与当前执行的指令无关,中断信号来源于CPU外部
1.时钟中断--由时钟部件发出的中断信号
2.I/O中断请求
五、系统调用
分类
调用过程
六、操作系统的体系结构
分层发
模块化
大内核和微内核
外核
七、操作系统引导
八、虚拟机
使用虚拟技术,将一台物理机器虚拟化为多台虚拟机器,每个虚拟机器都可以独立运行一个操作系统