1.操作系统基本概念
所谓操作系统(Operating System,OS)就是指控制和管理整个计算机系统的硬件与软件资源,合理地组织、调度计算机的工作与资源的分配,进而为用户和其他软件提供方便接口与环境的程序集合。操作系统是计算机系统中最基本的系统软件
1.1操作系统的特征
1. 并发 操作系统的并发性是指计算机系统中同时存在多个运行的程序,因此它具有处理和调度多个程序同时执行的能力。操作系统中引入进程的目的是使程序能并发执行。
2. 共享
共享即资源共享,存在两种方式
(1)互斥共享
系统中存在一个资源S,现有A进程和B进程。首先A进程申请资源S,若S空闲,则操作系统会将资源S分配给A进行使用。此时若B进程也申请使用资源S,则B进程必须等到A进程用完并释放资源S后才可以使用。这种共享方式就是互斥式共享,像资源S这样一段时间内只允许一个进程访问的资源被称为临界资源。
(2)同步访问
顾名思义,这类资源可以在一段时间内被多个进程同时访问。但这里的同时是指宏观上的同时,微观上进程对该资源的访问可能是交替进行的。
并发与共享是操作系统两个最基本特征
3. 虚拟
虚拟是指把一个物理实体变为若干逻辑上的对应物。比如你只有一个CPU,但你可以利用多道程序技术将其虚拟为多个逻辑上的CPU为多个用户提供服务。
4. 异步
多个程序并发执行,但程序的执行不是连贯的,而是走走停停的。
1.2操作系统的目标和功能
1.操作系统作为计算机系统资源的管理者
(1)处理机管理(进程管理)
(2)存储器管理
(3)文件管理
(4)设备管理
2.操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口
(1)命令接口
命令接口还可以分为联机命令接口和脱机命令接口
联机命令接口又称为交互式命令接口,简单理解说一句它做一句
脱机命令接口又称为批处理命令接口,说一堆它做一堆
(2)程序接口
这个就是大伙熟悉的系统调用了
3.操作系统实现了对计算机资源的扩充
2.操作系统启动过程
以linux系统启动流程为例
1.通电开机,power up
2.开机自检 (POST, Power On Self Test)
在通电后计算机首先会加载BIOS(basic inpput output system,基本输入输出系统)。BIOS会首先检查计算机能否满足运行的基本条件,这一过程叫做硬件自检。
3.MBR读取
硬件自检完成后,BIOS需要将控制权转交给下一阶段的启动程序。那此时BIOS就必须知道“下一阶段的启动程序”在哪个设备当中。MBR(master boot record,主引导记录)就是告诉计算机到哪个存储设备里面找操作系统。
4.启动管理器
在读取MBR后,计算机不再把控制权转交给某一个分区,而是运行事先安装好的启动管理器(boot loader),用户选择启动哪个操作系统。 windows使用的是NTLDN,linux最流行的则是Grub。
5.OS运行
之后的步骤就交由OS启动进程开始运行了。