1.概念:操作系统是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理组织和调度计算机的工作和资源分配,是最基本的系统软件。
2.特征:并发、共享(两个最基本的特征)、虚拟、异步。
并发:指同一时间间隔内发生,区别于并行。微观上分时地交替执行。
3.功能:是计算机系统资源(处理机、存储器、文件、设备)的管理者
用户与计算机硬件系统之间的接口:
①命令接口(允许用户直接使用)
(1)联机(交互式)命令接口(适用于分时or实时)(2)脱机(批处理)命令接口
②程序接口(=系统调用命令)
③GUI(图形接口调用系统命令)
注:在多道程序环境下,处理机的分配和运行都以进程(或线程)为单位。
4.操作系统的发展:批处理一>分时一>实时一>网络和分布式
①批处理(缺点:没有交互能力)
单道批处理->顺序性(CPU大量时间在空闲等待I/O)
多道批处理(失去封闭性)->制约性、间断性、共享性特点:多道、宏观上并行,微观上串行。
②分时系统:(以时间片为单位)允许多个用户以交互的方式使用计算机特点:同时性、交互性、独立性、及时性
分时系统能较快、及时接收并处理命令,快速响应用户。(通常采用优先级+非抢占式调度算法)分时系统中,时间片一定时,用户数越多,响应时间越长。
③实时系统:在某个时间限制内完成某些紧急任务而不需时间片排队
特点:及时性、可靠性
(通常采用抢占式优先级高者优先算法)
④网络(网络资源共享)和分布式:区别是在分布式中,若干计算机相互协同完成同一任务
5.系统调用是由操作系统提供给用户的,它只能通过用户程序间接使用。系统调用(运行在核心态)(涉及设备、文件、进程、内存)
用户程序凡是与资源有关的操作(存储分配、I/O、管理文件)都必须通过系统调用。
过程:传递系统调用参数->执行陷入(trap)指令(用户态)->执行系统调用相应服务程序(核心态)->返回用户程序
系统调用功能是操作系统向用户程序提供的接口注:系统调用是一种特殊公共子程序