1.1操作系统的基本概念

操作系统：系统软件，控制和管理计算机资源（基本功能）。
特征：并发、共享、虚拟、异步（并发和共享为最基本特征）。
并发：同一时间间隔。
并行：同一时刻。
功能：处理机管理（进程管理）、存储器管理、文件管理、设备管理。
单处理机只能执行一道程序，单进程。
并发是指在计算机内同时运行多个进程，多处理机。
用户使用方式：命令接口、程序接口。
命令接口：联机命令接口、脱机命令接口。
#联机命令接口：交互式，命令解释程序。
#脱机命令接口：批处理。
程序接口：（系统调用）/广义指令，编程人员。
计算机开机后，操作系统最终被加载到RAM。

1.2操作系统的发展和分类

基本类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统。
单道批处理：内存中始终保持一道作业。
多道批处理：宏观上并行，微观上串行，用户响应时间较长，不提供人机交互能力。
分时系统：时间片，交互性，追求的目标是比较快速响应用户。
实时系统：抢占式的优先级高者优先。（飞行器的飞行自动控制系统、飞机订票系统、银行管理系统）。
现代操作系统都是多任务的，不一定要运行在多CPU的硬件上，单个CPU也可满足。

1.3操作系统的运行环境

1.用户自编程序运行在用户态，操作系统内核程序运行在核心态。
2.特权指令：不允许用户直接使用的指令（I/O指令、置中断指令等）。
3.发生中断或异常时，运行用户态的CPU会立即进入核心态，通过硬件实现。
4.中断是操作系统中非常重要的一个概念。
5.中断：保存断点由硬件自动完成。
6.由用户态转到核心态，用到访管指令，在用户态下使用，不是特权指令。
7.输入/输出指令在核心态下执行。
8.在用户态下能执行命令解释程序。
9.编译器是操作系统的上层软件，不是操作系统需要提供的功能。
10.进程调度是操作系统内核进程，无须用户干预。
11.广义指令就是系统调用命令，在核心态下执行。

1.4大内核和微内核

1.微内核：将内核中最基本的功能（如进程管理）保留在内核，降低了内核的设计复杂性，最大问题是性能问题，性能降低了，系统效率降低。

1.5本章疑难点

1.从用户态转换为核心态的唯一途径是中断或异常。

完结

第1章计算机系统概述

第1章 计算机系统概述