本文已参与「新人创作礼」活动,一起开启掘金创作之路。
theme: channing-cyan
操作系统的基本概念
操作系统的特征
并发、共享、虚拟、异步
并发
两个或多个事件在同一时间间隔内发生
并行:同一时刻
并发:同一时间间隔
共享
系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用
- 互斥共享方式
在一段时间内只允许一个进程访问该资源(临界资源)
- 同时访问方式
在一段时间内由多个进程“同时”访问
并发和共享是操作系统中最基本的两个特征
虚拟
把一个物理上的实体变为若干逻辑上的对应物
异步
由于资源有限,进程的执行并不是一贯到底的,而是走走停停,以不可预知的速度向前推进
操作系统的目标和功能
易错混淆
- 源程序资源不是操作系统应该管理的
- 用户在程序中试图读某文件的第100个逻辑块,使用操作系统提供的系统调用接口
- 操作系统与用户通信接口通常不包括缓存管理指令
- 单处理机系统中,进程与进程不可并行
- 计算机开机后,操作系统最终被加载到RAM
操作系统发展历程
操作系统运行环境
中断与异常
系统调用
- 系统调用发生在用户态,对系统调用的处理发生在核心态
- 访管指令:由用户态转到核心态,不能在核心态执行,不是特权指令
易错混淆
- 用户程序在用户态下要使用特权指令引起的中断属于访管中断
- 用户态到核心态的转换由硬件完成
- 只能在核心态下运行的指令有:寄存器清零、广义指令、输入/输出、进程切换
- 由操作系统完成的中断相关操作有:提供中断服务、初始化中断向量表、保存中断屏蔽字
操作系统结构
操作系统引导
虚拟机
- 第一类虚拟机管理程序,不允许执行敏感指令,裸金属架构
- 第二类虚拟机管理程序,寄居架构