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系统概述
操作系统
概念
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负责管理协调硬件软件等计算机资源的工作
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为上层用户，应用程序提供简单易用的服务
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是一种系统软件
- 是最接近硬件的软件
位置
- 电脑运行起来，OS最终是在RAM上
功能和目标
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资源的管理者
- 处理机管理
- 存储器管理
- 文件管理
- 设备管理
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向上层提供服务（封装思想）
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给普通用户
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GUI用户图形界面
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命令接口
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联机命令接口
- 用户说一句系统做一句
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脱机命令接口
- 用户说一堆系统做一堆
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给程序员
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程序接口
- 系统调用（广义指令）
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对硬件机器的扩展
- 扩充机器
- 是最接近硬件的一层软件
操作系统的特征
并发
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并发：宏观上同时发生，微观上交替发生
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并行：同一时刻发生
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操作系统伴随着多道程序技术出现的，所以操作系统和程序并发一起诞生
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单核CPU
- 同一时刻只能一个程序执行
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多核CPU
- 同一时刻多个程序并行执行
共享
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资源共享方式
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互斥共享
- 宏观上一段时间内只允许一个进程访问该资源
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同时共享（分时共享）
- 宏观上允许一个时间段内多个进程访问，微观上交替访问
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虚拟
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把物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物
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空分复用
- 内存和外存之间，虚拟存储技术
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时分复用
- 虚拟处理机，并发
异步
- 由于并发，进程不是一贯到底，而是走走停停，以不可知的速度往前推进，这就是异步性
- 要有并发性才有异步性
操作系统的发展和分类
手工操作阶段
- 用户独占主机
- 缺点：人机速度矛盾
- 纸带机进行读写
批处理阶段
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单道批处理系统（引入脱机输入输出技术）
- 依旧是一个完成再一个，串行
- 优点：缓解人机速度矛盾
- 缺点：资源利用率依然很低，内存中仅能有一道程序运行
- 外围机+磁带完成输入输出
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多道批处理系统（操作系统开始出现）
- 像流水线一样，可以并发了
- 优点：多道程序并发执行，资源利用率高
- 缺点：不提供人机交互功能，无法调试，输入参数，用户提交作业之后只能等待计算机处理完成
分时操作系统
- 优点：提供人机交互功能，以时间片为单位轮流为各个用户/作业服务
- 缺点：不能优先处理紧急任务，对每个作业和用户都是完全公平
实时操作系统
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硬实时系统
- 必须在绝对严格的规定时间内完成处理
- 导弹控制系统，自动驾驶系统
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软实时系统
- 能接受偶尔违反时间规定
- 12306余票
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优点：能优先处理紧急任务
