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# 1. 计算机操作系统

# 1. 概述

操作系统的演进：

  1. 无操作系统
  2. 批处理系统
  3. 分时系统

无操作系统：

  • [ ] 人工操作
  • [ ] 用户独占
  • [ ] CPU等待人工操作
  • [ ] 资源利用率很低

批处理系统：

  • [ ] 无需等待人工操作
  • [ ] 批量输入任务
  • [ ] 资源利用率提升
  • [ ] 多道程序设计

分时系统：

  • [ ] 人机交互
  • [ ] 多用户共享
  • [ ] 及时调试程序
  • [ ] 资源利用率提升

多道程序设计：

  • [ ] 早期批处理系统只能一次处理一个任务

  • [ ] 多道程序设计使批处理系统可以一次处理多个任务

  • [ ] 计算机内存中同时存放多个程序

  • [ ] 多道程序在计算机的管理程序下相互穿插运行

  • [ ] 对多道程序的管理是操作系统的重要功能

五大功能：

  1. 进程管理
  2. 存储管理
  3. 作业管理
  4. 文件管理
  5. 设备管理

# 1.1. What&Why

What:

  • [ ] 操作系统管理硬件和软件资源的计算机程序
  • [ ] 管理硬件、提供用户交互的软件系统（终极定义）

Why:

  • [ ] 我们不可能直接操作计算机硬件
  • [ ] 设备种类繁多而复杂，需要统一界面

# 1.2. 基本功能

  • [ ] 管理计算机资源
  • [ ] 实现了计算机资源的抽象，用户无需面对硬件接口编程
  • [ ] 提供了用户与计算机之间的接口（命令形式、图像窗口形式、系统调用形式）

# 1.3. 相关概念

并发性、共享性、虚拟性、异步性

# 1.3.1. 并发性
  • [ ] 并行是指两个或多个事件可以在同一个时刻发生
  • [ ] 并发是指两个或多个事件可以在同一个时间间隔发生
# 1.3.2. 共享性
  • [ ] 操作系统中的资源可供多个并发的程序 共同使用
  • [ ] 分为互斥共享形式和同时访问形式
# 1.3.2.1. 互斥共享（打印机）
  • [ ] 当资源被程序A占用时，其他想使用的话只能等待
  • [ ] 只有A使用完以后，其他进程才可以使用
# 1.3.2.2. 同时访问（硬盘同时被写入）
  • [ ] 某一资源在一段时间内并发地被多个程序访问
  • [ ] 这种同时是宏观的
# 1.3.3. 虚拟性
  • [ ] 把一个物理实体转变为逻辑实体
  • [ ] 物理实体时真实存在的，逻辑实体是虚拟的
  • [ ] 虚拟的技术主要有时分复用技术和空分复用技术
# 1.3.3.1. 时分复用
  • [ ] 资源在时间上进行复用，不同程序并发使用
  • [ ] 多道程序分时使用计算机的硬件资源
  • [ ] 分为虚拟处理器技术（借助多道程序设计技术，进程）和虚拟设备技术（物理设备虚拟为多个逻辑设备）
# 1.3.3.2. 空分复用
  • [ ] 用来实现虚拟磁盘（物理磁盘虚拟为CDE逻辑盘）、虚拟内存
# 1.3.4. 异步性
  • [ ] 在多道程序环境下，允许多个进程并发执行
  • [ ] 进程在使用资源时可能需要等待或者放弃
  • [ ] 进程的执行并不是一气呵成的，而是以走走停停的形式推进