操作系统

——第一章 操作系统概论

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参考书：操作系统教程 （第五版）

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前言

提示：这里大概就是学习信息安全的课程内容了，第一章的知识点比较简单大多数都是死记硬背的内容了，部分图片来源于老师上课的课件。

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、操作系统概观

1.1操作系统与计算机系统

• 现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成
• 硬件层提供可计算性资源，包括处理器、寄存器、内存储器（内存）、外存储器（外存）及各种I/O设备。
• 软件由程序、数据及文档组成，软件可分类为系统软件、支撑软件（工具软件）和应用软件。
• 操作系统是软件系统的核心，是各种软件的基础运行平台。
• 计算机上配置操作系统的主要目标可归结为：方便用户使用、扩充机器功能、管理各类资源、提高系统效率和构建开发环境。

1.2操作系统资源管理技术

• 操作系统的主要任务之一是对资源进行管理
• 三种密切相关的资源管理技术：复用、虚拟和抽象
• 复用和虚拟主要目标是解决物理资源数量不足的问题，抽象则是处理系统复杂性，重点解决资源易用性。
• 为了方便对物理资源的管理和控制，现代操作系统中引入三个核心概念：进程、虚拟和文件

1.3操作系统的定义和作用

• 一般可把操作系统定义为：管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，并合理组织计算机工作流程和为用户方便有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
  

1.4操作系统功能和特性

• 操作系统功能：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和联网与通信管理
• 操作系统特性：并发性、共享性和异步性
• 并发性：指两个或两个以上的活动或事件在同一时间间隔内发生。
• 共享性：计算机系统中的资源可以被多个并发执行的程序共同使用，而不是被某个程序独占。

二、操作系统形成与发展

2.1人工/手工操作阶段

• 缺点：用户独占全机资源，数据输入、程序执行、结果输出均联机进行，导致资源利用率不高，系统效率低下，且极易发生差错。

2.2管理程序阶段

• 单批道处理

2.3多道程序设计与操作系统形成

• 多道程序设计是指允许多个作业（程序）同时进入计算机系统的内存并启动交替计算的方法。
• 多道程序设计的优点：提高CPU的利用率、提高主存和I/O设备的利用率、改进系统的吞吐率、充分发挥系统的并行性。
• 主要缺点：作业周期时间延长。

2.4操作系统发展与分类

• 三种基本的操作系统类型：批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。
• 批处理操作系统：（1）特征：用户脱机工作、成批处理作业、多道程序运行； （2）优点：系统资源利用率高、作业吞吐量大； （3）缺点：作业周转时间长、不具备交互能力、不利于程序的开发和调试。
• 分时操作系统的特征：同时性、独立性、及时性和交互性
• 典型的实时操作系统：过程控制操作系统（生产过程中控制）、信息查询系统（情报检索）、事务处理系统（银行业务）
• 实时操作系统特点：提供及时响应和高可靠性

三、操作系统基本服务和用户接口

3.1基本服务和用户接口

• 基本服务
  -创建/执行程序
  -诗句I/O和信息存取
  -通信服务
  -错误检测和处理
  -资源分配、统计、保护
• 用户接口如下图：
  

3.2程序接口与系统调用

• 系统调用的作用：资源控制、资源抽象
• 系统调用的实现机制：陷入处理机制
• 系统调用分类
  -进程管理
  -文件管理
  -设备管理
  -存储管理
  -进程通信
  -信息维护
  

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总结

以上大概就是本章我觉得重要的知识点了，还有一些重要的就是考试要考到的计算题了，这章的计算题会和第二章的在一起单独写一篇。