Operation System——第1章_概述
操作系统的定义
操作系统(Operating System,OS)是指控制和管理整个计算机的硬件和软件资源,并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配,以提供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。
用户角度: 操作系统是一个控制软件,主要提供以下功能:
- -管理应用程序
- -为应用程序提供服务
- -杀死应用程序
- -资源管理
- -管理外设/分配资源
(1)在操作系统下,将进程抽象为CPU, 将文件抽象为磁盘,将地址空间抽象为内存。
(2)操作系统的架构层次:硬件之上,应用软件之下(为应用软件提供服务支持)。
(3)Linux,Windows界面属于外壳shell(与User交互),而不是内核kernel,而kernel是研究重点,在shell之下。
(4)Kernel提供的服务包括:
- -CPU调度器
- -物理内存管理&虚拟内存管理
- -文件系统管理
- -中断处理和IO设备驱动 (底层硬件)
(5) OS Kernel的特征:
- 并发(指一段时间内多个程序运行;而并行是指一个时间点上多个程序运行,要求多个CPU):计算机系统中同时存在多个运行的程序,需要OS管理和调度
- 共享:“同时”访问 或 互斥共享
- 虚拟:利用多道程序设计技术,让每一个用户都觉得有一个计算机专门为他服务
- 异步:程序的执行不是一步到底的,而是走走停停,向前推进的速度不可预知
**注:**只要运行环境相同,OS要保证程序运行的结果也相同
操作系统的结构
操作系统的发展历程:
手工阶段——> 批处理阶段(单道 or 多道)——> 实时系统/分时系统——>微机操作系统——> 网络操作系统
(1)简单的操作系统:
MS-DOS 不分模块的单体内核 (内部通过函数调用访问,缺点,复杂,紧耦合,易受攻击)
(2)微内核:会频繁的在用户态和核心态之间切换
尽可能把内核功能移植到用户空间,缺点性能低。
(3)外核,内核细分,一块负责和硬件打交道,另一部分和应用打交道。
(4)虚拟机,
VMs(虚拟机)->VMM(虚拟机监视器)->物理机硬件,多操作系统共享硬件资源。