【操作系统】C1&2 Introduction 简介

目录

 

操作系统的重要性

操作系统的位置

操作系统的定义与作用

操作系统的组成

操作系统提供的服务

操作系统的设计目标

操作系统的特性

操作系统的历史与进化


操作系统的重要性

为什么要有操作系统嘞?—— 因为要处理计算机系统的各种复杂性。

计算机系统十分之复杂,如果让类似于我这样的小喽喽们直接面对复杂的硬件,估计也不会有什么网瘾少年了。这个时候,就需要操作系统来大显身手了。

The Operating System as an Extended Machine, turns ugly hardware into beautiful abstractions.

操作系统作给硬件做了一件美丽的外衣,使得编程和使用更加方便和安全。

【操作系统】C1&2 Introduction 简介

操作系统的位置

在应用程序和“裸”的硬件之间。

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操作系统的定义与作用

目前操作系统没有一个普遍接受的定义。

Silerschatz and Gavin——“An OS is Similar to a government”

从位置上看,它对于上面的应用程序来讲,是一个扩展机,应用程序就认为操作系统就是一个理想的机器,要什么给什么; 而它对于下面的硬件来讲,是各种资源的管理者,负责分配、协调、解决冲突、避免错误、解决问题。

【操作系统】C1&2 Introduction 简介

操作系统的组成

  • Process Management                          进程管理
  • Main-Memory Management                 主存管理
  • Secondary-Storage Management       辅存管理
  • File Management                                  文件管理
  • I/O System management                      I/O系统管理
  • User Interfaces                                       用户交互(CLI 命令行 / GUI 图形界面 / batch)
  • Networking                                              网络处理
  • Protection System                                   保护系统                                   

操作系统提供的服务

  • User interface                                           CLI/GUI/batch
  • Program execution                                  程序执行
  • I/O operations                                           I/O 操作
  • File system manipulation                        文件系统操作
  • Communications                                      通信(进程间交换信息)
  • Error detection & recovery                      异常检测与恢复
  • Resource allocation                                    资源分配
  • Accounting                                                  记账(跟踪记录用户对资源的使用)
  • Protection                                                    保护(确保所有对系统资源的访问均在控制中)

如何使用操作系统提供的服务——系统调用、API

Transitions from user mode to kernel mode: System Calls, Interrupts, Other exceptions

【操作系统】C1&2 Introduction 简介

Computer Startup 计算机启动

开机或重新启动时加载引导程序(bootstrap program)

——通常存储在ROM或EPROM中,称为固件(firmware)

——初始化系统的所有方面

——加载操作系统内核(kernel)并开始执行

“The one program running at all times on the computer” is the kernel. 

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操作系统的设计目标

  • (向上)用户:方便使用,易于学习,可靠,安全,快
  • (向下)系统:便于设计、实现、维护,灵活,可靠,无误差,高效

操作系统的特性

  • concurrency    并发性
  • sharing            共享性
  • virtualization    虚拟性
  • asynchronism  异步性

操作系统的历史与进化

操作系统的发展是由硬件的发展推动的

No OS->Simple Batch Systems->Batch System->Multiprogramming systems->Time sharing system->Modern System