13180 操作系统 第一章 操作系统概论

已经通过13015计算机系统原理考试，开始13180 操作系统的学习过程，献给每一位拥有梦想的"带专人"，

ps：有不正确的地方麻烦更新在评论区，我会一一修复 😅

第一章 操作系统概论

1.计算机系统

可以按照用户的要求接收和存储信息，自动进行数据处理并输出结果的信息系统

计算机系统包括硬件（子）系统和软件（子）系统

​ 硬件系统是计算机系统赖以工作的实体

​ 软件系统保证计算机系统按用户指定的要求协调工作

计算机系统的资源包括两大类：硬件资源和软件资源

在计算机系统中，集中了资源管理功能和控制程序的执行功能的一种软件称为操作系统

2.操作系统的特征

1. 并发性：并发性是指在计算机系统中同时存在若干正在运行的程序，从宏观上来看，这些程序在同时向前推进

   见到宏观选并发

   体现在两个方面：

   1. 用户程序与用户程序之间并发执行
   2. 用户程序与操作系统之间并发执行

   并行性与并发性的区别

   并行性：同一时刻发生，微观意义（比如ABC三人同时六点起床）

   并发性：同一时间间隔内发生，宏观意义（ABC三人都在六点到六点十五起床）

2. 共享性：操作系统程序与多个用户程序共用系统中的各种资源

   这种共享性是在操作系统控制下实现的

   资源的共享性主要针对计算机系统中的以下几个重要资源：中央处理器、内存储器、外存储器、外部设备 所有硬件资源

   在计算机系统中，对资源的共享一般有两种形式互斥共享和同时共享

   互斥共享：打印机、磁带机、扫描仪等，在某个时间段内只能由某一个用户程序使用（对于互斥共享的资源称为临界资源）

   同时共享：在线文档、硬盘，在某个时间段内可以由多个用户程序使用

3. 虚拟性：是一种管理技术，将物理上的一个实体变为逻辑上的多个对应物，或将物理上的多个实体变为逻辑上的一个对应物。为用户提供易于使用，方便高效的操作环境

   例如分时系统将一体虚拟机分为多机，使得未来用户资源共享更加方便

   具体表现为：

   1. 虚拟内存：当需要处理的任务比内存大时，先加载一部分到内存，处理完成后再换入下一部分。这样，程序会“以为”内存足够大，实现了对更大内存的模拟。
   2. 虚拟外设：当计算机连接多个外部设备时，让多个外设工作时间差处在可接收的范围内，近似于同时工作，

4. 异步性：在操作系统中，允许程序并发执行，但资源有限，进程的执行不是一贯到底的，而是走走停停，以不可预知的速度向前推进，进程的执行顺序和执行时间不确定

   例如：下载一个大文件和运行一个游戏比速度

3.研究操作系统的观点

进程的观点：进程可以看作运行中的程序是动态的，分为两大类用户进程、系统进程

资源管理的观点：一个是硬件资源，一个是软件资源。操作系统负责登记谁在使用什么资源，系统中有哪些空闲资源，当前响应了对谁的资源要求，以及回收了哪些资源。操作系统需要提供一些机制去协调程序间的竞争与同步，通过机制对资源进行合理使用，加以保护，以及采用虚拟技术来扩充资源

虚机器的观点：

​ 虚机器：直接使用硬件称为裸机，通过操作系统控制裸机为裸机扩充了强大的功能后称为虚机器

​ 将操作系统的功能分为若干层次，每个层次完成特定的功能，从而构成一个虚机器，并为上一层次提供支持

服务提供者的观点：把操作系统看作是服务提供者，这个服务提供者提供了一组功能强大，方便易用的广义的指令称为系统调用

4.操作系统的功能

1. 进程管理：

   实质：对中央处理器（CPU）进行管理

   进程管理的主要内容：

   1. 进程控制：

      进程是操作系统进行资源分配的单位

      主要处理进程的创建、状态转换、进程撤销以及相关进程资源的分配与回收等事物

   2. 进程同步：

      主要处理进程之间的关系，包括进行的同步和互斥

      互斥：多个进程对临界资源的访问采用互斥的形式

      同步：在相互协作共同完成任务的进程之间，用同步机制协调他们之间的执行顺序

      最简单实现互斥的方法是给资源加锁，并提供操纵锁变量的原语，包括开锁和关锁的原语。原语是指具有某种功能，运行时具有原子性的一小段程序，原子性保证这一段程序要不全部被执行，要不全部不起作用，即这一操作不能被进一步分割或打断。

   3. 进程间通信：主要处理进程之间相互协作信息交换问题

      一个比较典型的例子是通过网络在线流媒体播放。流媒体获取线程（线程是现代操作系统中处理时间分配的基本单位，它代表一个指令的执行流及执行上下文，一个进程可以包含多个线程）负责将媒体数据从远端的服务站点下载到本地的数据缓存中；流媒体的播放线程负责对缓存中的数据作流媒体数据分离（视频流和音频流）和解码，还原成图像帧和音频数据；然后渲染线程将前面的数据送往显示设备和声音设备。整个播放过程中，为了保证播放的流畅，这三个线程的执行是有一定关系的，原始数据的获取速度要比解码速度快，解码又要和渲染输出的速度匹配。这种执行速度的协调以及数据在不同线程之间的传递就需要进程间通信和进程同步机制来共同保证。

   4. 调度：按照一定的算法从就绪队列中挑选一个进程执行

      调度又称为处理器调度，通常包括线程调度、进程调度、作业调度。

      进程/线程调度的任务就是按照一定的算法把处理器资源分配给就绪队列中的一个进程/线程，并准备好特定的执行上下文让其执行起来。作业调度的基本任务则是从作业后备队列中按照一定的算法挑出若干个作业，并按照作业说明书为它们分配一定的资源，把它们装入内存中并为每个作业建立相应的进程

      控制通信步（同步）调（调度）

2. 存储管理：

   存储管理的任务是管理计算机内存的资源

   概括地说，存储管理有三个方面的任务

   1. 内存的分配与回收

      操作系统要为每个进程分配内存空间，在分配的过程中还要尽可能提高内存资源的使用效率。对于已经退出运行的进程所占的内存空间，操作系统还要将它们加以回收，重新使用。人们在使用计算机时会经常发现，原本很大的内存在使用一段时间之后，似乎丢失了一部分空间，经过仔细检查，会看到内存空间使用图中有一大堆空间碎片，这种现象就是内存的分配与回收算法中的缺陷造成的。可见，内存的分配与回收对计算机系统有效运行的影响是很大的。

   2. 存储保护

      由于内存是供多个程序共享的，因此，从理论上来讲，每个程序都应该在分配给自己的内存区中运行。但是必须要考虑某个程序发生越界的情况。因为程序自身可能存在一些错误或隐患，造成程序突然越界运行，不仅自身发生问题，而且影响或破坏其他程序的运行。如果发生故障的程序越界到操作系统运行的内存空间，那么受到的危害将更加严重，整个计算机系统有可能崩溃。其次，如果某个程序具有恶意，比如病毒程序或外界的入侵程序，那么就更有必要防止它们危害其他用户和整个计算机系统了

      在现代计算机系统中，由硬件提供存储保护机制，操作系统则利用这一机制实现进程的保护

   3. 内存扩充

      在虚拟存储技术中，操作系统通常将空间划分为 4kB 大小的页面，并且以页面为单位进行存储空间的调度。进程所需的总页面数对应空间可以超出实际物理空间。但是操作系统只是把正在使用的页面保持在内存中或将即将使用的页面调入内存中，而将不用的页面置换到外存中，用户感受不到实际内存对使用空间的限制，仿佛有一个虚拟的大容量内存存在。

      系统要实现这一机制，必须提供请求页面调入和页面置换的功能

3. 文件管理：

   在计算机系统中的信息资源（如程序和数据）是以文件的形式存储在外存储器（如磁盘、磁带）上的，需要时再把他们装入内存

   有三方面任务

   1. 文件存储空间的管理

      文件系统为每一个文件分配一定的外存空间，并提高外存空间的利用率和访问效率，文件系统提供专门的数据结构记录文件系统的空间使用情况，为了提高利用率，存储空间通常采用离散分配方式，以 512B 或几 KB 的块为单位进行分配

   2. 目录管理

      为每一个文件建立目录项，并对众多的目录项加以有效组织，方便用户按名存取

   3. 文件系统的安全性

      包括读写权限以及存取控制，防止未经允许的用户读取文件，防止越权访问，防止以不正确的方式访问

4. 设备管理：

   由操作系统的设备管理功能负责外部设备的分配、启动和故障处理，用户不必详细了解设备及接口的技术细节，就可以方便地通过操作系统提供的设备管理手段，对设备进行操作

5. 用户接口：

   提供面向用户使用的交互接口

   1. 命令接口（cmd、shell、图形交互界面）
   2. 应用程序接口（API）

用户存储进程设备文件

5.不同时期的操作系统

历史时期：

1. 第一代电子管时代（1946 年～1957 年）
2. 第二代晶体管时代（1958 年～1964 年）
3. 第三代集成电路时代（1965 年～1970 年）
4. 第四代大规模/超大规模集成电路时代（1971 年至今）

不同时期的操作系统：

1. 手工操作、独占方式

   对应电子管时代使用人工方式将需要计算的内容输入到计算机中

2. 监控程序（早期批处理）

   由于手工操作的速度与计算机的计算速度不匹配，因此，人们设计了监控程序（管理程序），实现作业的自动转换，操作员将作业成批的输入到计算机中，由监控程序识别一个作业，进行处理后再取下一个作业，这种处理方式被称为批处理，由于是串行执行作业，因此被称为单道批处理

3. 多道批处理

   所谓多道是指允许多个程序同时存在内存中，由 CPU 以切换方式为之服务

   不适合交互式作业

4. 分时系统

   指多个用户通过终端设备于计算机交互作用来运行自己的作业，并且共享一个计算机系统而互不干扰，就好像自己有一台计算机

   适合交互式作业

5. UNIX通用操作系统

   是用 C 语言编写的，因此它是可移植的

6. 个人计算机操作系统

   如 DOS、Windows、苹果、Linux

7. 现在操作系统的量大发展方向

   宏观应用：大型操作系统，分布式操作系统和机群操作系统

   微观应用：微型操作系统，嵌入式操作系统

6.操作系统的分类

1. 批处理操作系统

   基本工作方式：用户将作业交给系统操作员，系统操作员在收到作业后，并不立即将作业输入到计算机，而是在收到一定数量的用户作业后，组成一批作业，再把这批作业输入到计算机中；这批作业可以再系统中形成一个连续的、自动转接的作业流；系统操作员然后就启动操作系统，系统自动、依次执行每个作业。最后由操作员将执行完毕的作业结果交给用户

   特点是成批处理

   目标是系统资源利用率高，作业吞吐率高

   优点：作业流程自动化较高，资源利用率较高，作业吞吐量大

   缺点：用户不能直接于计算机交互，不适合调试程序

   关键技术：用多道程序运行、假脱机（SPOOLing）技术等

   假脱机基本思想：用磁盘设备作为主机的直接输入输出设备，主机直接从磁盘上选取作业运行，作业的执行结果也存在磁盘上；相应的，通道则负责将用户作业从卡片机上动态写入硬盘，而这一操作与主机并行

   多道程序运行基本思想：在内存中同时保持多个作业，主机可以交替的方式同时处理多个作业

2. 分时操作系统

   采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户展示结果

   为了弥补批处理方式不能向用户提供交互式快速服务的不足而发展起来

   具有多路性、交互性、独占性和及时性的特点

   多路性：多个用户同时使用一台计算机

   交互性：用户向系统发出请求，系统进行响应，用户可以直接干预操作的每一步

   独占性：用户感知不到计算机正在被其他人使用

   及时性：系统对用户的请求给予快速响应

   在通用操作系统中，对于分时与批处理的处理原则：分时优先，批处理在后

   在通用操作系统中，一般把系统的分时和批处理运行状态称为前台和后台。把处理终端用户的、交互式的、比较小的、需要及时处理的作业，即分时作业，称为前台作业；而把那些需要运行时间较长、要调用其他外部设备的、比较大的、无须终端用户干预的，且不需要立即处理的作业，即可以批量处理的作业称为后台作业。换句话说，在系统的前台响应需要频繁交互的作业，如大量终端的处理要求；而后台则处理对时效性要求不强的作业

3. 实时操作系统

   1. 硬实时系统（火箭和导弹控制、飞行控制系统、核反应堆控制等）高度可靠性在规定的时间内实时响应外部事件的请求，同时完成对该事件的处理
   2. 软实时系系统（视频处理、飞机订票） 对事件的响应和处理时间有一定的时间范围要求，不满足相关要求会影响系统的服务质量，但通常不会引发灾难性后果

   能力：

   1. 实时时钟管理：针对实时任务能够进行实时处理

      根据时间要求可以分为定时任务与延时任务

      ​ 定时任务：依据用户的定时启动，并按照严格的时间间隔重复运行

      ​ 延时任务：非周期的运行，允许被延后执行，但是往往有一个严格的时间界限

      根据功能可以分为主动式任务与从动式任务

      ​ 主动式任务：依据时间间隔主动运行，多用于实时监控

      ​ 从动式任务：依赖外部事件的发生，当外部事件出现时（例如中断），这种实时任务应可能快地进行处理，并尽量保证不丢失事件

   2. 过载防护：有大量的任务需要系统处理，但是任务的数量已经超出了当前系统的处理能力，系统需要有一定的防护能力对意外情况进行处理（通过延后或抛弃次要任务保证主要任务的执行成功）

   3. 高可靠性

4. 个人计算机操作系统

   是一种单用户的操作系统

   主要特点是：

   1. 计算机在某一时间内为单个用户服务
   2. 采用图形界面人机交互的工作方式，界面友好
   3. 使用方便，用户无须具备专门知识，也能熟练地操纵系统

5. 网络操作系统

   基于计算机网络的、为计算机网络配置的操作系统，将计算机网络中的各个计算机有机的连接起来，实现相互通信以及资源共享

   1. 集中式模式：运算处理在主计算机中发生，终端仅作为输入输出设备使用，通过连接两台以上的主机构成计算机网络
   2. 分布式模式：每台计算机都有运算处理能力，多台计算机通过网络交互数据并共享资源和服务以及共享运算能力。

6. 分布式操作系统

   机群（cluster）是分布式系统的一种

   将大量的计算机通过网络联结到一起，可以获得极高的运算能力及实现广泛的数据共享

   分布式操作系统是网络操作系统的更高级形式，它除了保持了网络操作系统的各种功能之外，还有如下特征：

   1. 分布式操作系统是一个统一的操作系统，在系统中的所有主机使用的是同一个操作系统
   2. 实现资源的深度共享。在网络操作系统中，由于各个主机使用的操作系统不同，因此不能随意将一个计算任务从一台主机迁移到另一台主机，在分布式系统中，通过统一的操作系统调度，在某台主机上执行的任务可以迁移到另一台主机上执行
   3. 透明性：在网络操作系统中，用户能够清晰的感觉本地主机与非本地主机的区别，但是在分布式操作系统中用户感觉不到本地主机与非本地主机的区别
   4. 自治性：在分布式系统中的各个主机都处于平等地位，一个主机失效不会影响整个分布式系统

   优点：

   1. 以较低的成本获得较高的运算性能
   2. 可靠性

7. 嵌入式操作系统

   是一种实时操作系统，嵌入式操作系统在工业控制、交通管理、信息家电等

   特点：

   1. 系统内核小
   2. 专业性强
   3. 系统精简
   4. 高实时性
   5. 多任务的操作系统

7.操作系统设计

1. 设计难点

   1. 设计复杂程度高：程序长、接口信息多、动态性强、并行性强
   2. 正确性难以保证：操作系统包含的功能成分多，外部接口设备复杂，导致操作系统源代码的正确性难以保证
   3. 研制周期长：需求分析、制作软件规格说明书、进行软件设计、编写程序、调试、测试、整理开发文档

2. 设计过程

   1. 功能设计：根据系统的设计目标和使用要求确定所设计的操作系统应该具备哪些功能

   2. 算法设计：某些算法能促进操作系统更快的响应

   3. 结构设计：按照系统的功能和特性要求选择合适的结构，将系统逐层分解，使系统简单适应性强

      能结算

3. 设计目标

   1. 可靠性：正确性和健壮性

   2. 高效性：提高系统运行的效率

   3. 易维护性：易读性、易扩充性、易剪裁性、易修改性

   4. 可移植性：将一个程序从一个计算机系统环境移动到另一个计算机系统环境中并可以正常运行

   5. 安全性：是计算机系统安全性的基础

      靠高位可安全

4. 结构设计

   操作系统结构设计的重要性

   操作系统结构研究的目标

   1. 系统模块化：一组数据结构以及定义在这组数据结构上的一组操作

      对模块的访问只能通过操作来完成，称为信息隐蔽

   2. 模块标准化：

      1. 模块规格统一，按照标准化设计，模块构造一致，符合规范。
      2. 提炼操作系统核心，将关键组件固定为构建模块的基础单元，形成操作系统积木化设计

   3. 通信规范化：模块之间的接口清晰划一，模块之间的通信方式统一

      系统标准通信

8.操作系统的体系结构

1. 整体式结构：

   将整个操作系统拆分成若干模块，通过接口将这些模块连接在一起

   优点：结构紧密、接口简单直接、系统效率较高

   缺点：

   1. 模块间转接随便，各模块相互牵连，独立性差，系统结构不清晰
   2. 数据基本上作为全程量处理，相当复杂
   3. 可适应性比较差

2. 层次式结构

   将操作系统的所有功能模块，按功能留图的调用次序，分别排列成若干层，各层之间的模块只能是单向依赖或单向调用关系。这样，不但操作系统的结构清晰，而且不会构成循环

   优点：

   1. 单向依赖或单向调用，结构清晰，不会构成循环
   2. 很容易对操作系统增加或替换掉一层而不影响其他层次
   3. 易于调试，易于修改、易于扩充、易于维护、易于保证正确性

3. 客户/服务器（微内核）结构

   特点：

   1. 运行在核心态的内核：内核提供所有操作系统基本都具有的操作
   2. 运行在用户态的并以客户/服务器方式运行的进程层：除内核部分外，操作系统所有的其他部分都被分成若干个相对独立的进程，每一个进程实现一组服务，称为服务进程

   客户机进程发出消息，内核将消息传递给服务进程，服务进程执行相应的操作，将结果通过内核返回给客户机

   优点：

   1. 可靠：每个服务进程都是相互独立且自包含的，因此某个服务进程出现问题也不会影响其他服务进程
   2. 灵活：每个服务进程是自包含的，接口规范，修改一个服务进程代码不影响其他服务进程，便于增加新的服务功能
   3. 适用分布式处理的计算环境：不同的服务进程可以运行在不同的处理器或计算机上，所以使操作系统自然拥有分布式的能力

   缺点：主要是对于效率的考虑，所有的用户进程只能通过微内核相互通信，微内核本身就成为系统的瓶颈

4. 外核结构

   内核：仅仅为简单的申请操作以及释放和复用硬件资源

   外核：一些关键的硬件资源管理功能放在内核之外，通过一些特殊的机制让应用程序能够更直接地访问和控制这些硬件资源

   比如：传统的操作系统内核会对硬盘资源（像磁盘、内存）进行集中式管理。而外核结构就像是把这些管理权限部分地下放，让不同的应用程序或用户程序可以由更多的自主性

9.操作系统启动

1. 引导方式：BIOS引导和UEFI引导

2. 启动机制：BIOS自检、系统引导、启动内核、初始化系统

3. 程序执行流程：

   1. 用户通过操作系统启动程序

   2. 操作系统将程序从磁盘加载到内存中

   3. 操作系统为程序分配资源，如CPU时间，内存空间和输入输出设备

   4. 程序开始执行，由 CPU 按顺序执行指令

   5. 程序可能会与操作系统交互，请求服务，如读写文件或访问网络

   6. 程序执行完毕后，操作系统回收其占用的资源

      启动加载分配执行交互回收

习题

1. 微内核结构是常见的操作系统结构。在该结构下，操作系统在内核中建立起最小的机制，而把策略留给用户空间中的服务进程，其带来的直接好处包括可靠性、灵活性和适宜于 3

   1. 并行处理
   2. 并发处理
   3. 分布式处理
   4. 同步式处理

2. 下列对操作系统的描述中，不正确的是 4

   1. 操作系统向用户提供各种服务
   2. 操作系统是一个大型的软件程序
   3. 操作系统合理、公平地对待不同的用户程序
   4. 操作系统管理计算机的硬件资源，不需要管理计算机的软件资源

3. 在计算机系统中，对资源的共享方式分为同时共享和互斥共享。下列资源中，属于互斥共享的是 3

   1. 硬盘
   2. 内存
   3. 磁带机
   4. 用重入码编写的文件

4. 下面关于并发性的叙述中正确的是 4

   1. 并发性是指若干事件在不同时刻发生
   2. 并发性是指若干事件在同一时刻发生 并行性
   3. 并发性是指若干事件在不同时间间隔内发生
   4. 并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生

5. 一个设备可在任何时候向处理器发出中断请求，因此操作系统处于什么样的状态是无法确切知道的，这体现了操作系统的 2

   1. 并发性
   2. 随机性
   3. 共享性
   4. 并行性

6. 操作系统中，为了防止用户的错误而导致整个系统发生不可预料的后果，通常为中央处理器引入了运行模式的概念。运行模式一般分为用户模式和 3

   1. 调用模式
   2. 共享模式
   3. 特权模式
   4. 恢复模式

7. 对 OS 功能的概括中，正确的是 2

   1. 进程管理、存储管理、虚存管理、文件管理和设备管理
   2. 进程管理、存储管理、作业管理、用户接口和设备管理
   3. 进程管理、处理机管理、存储管理、文件管理和设备管理
   4. 进程管理、存储管理、文件管理、目录管理和设备管理

8. 进程间通信主要发生在哪些进程之间 1

   1. 相互协作
   2. 相互竞争
   3. 相互联系
   4. 以上都不正确

9. 以下那一项不属于进程管理的内容 1

   1. 进程约束
   2. 进程控制
   3. 进程同步
   4. 进程调度

   应该是进程通信

10. 存储管理的任务是管理计算机 4

    1. 文件资源
    2. 目录资源
    3. 设备资源
    4. 内存的资源

11. 操作系统的发展过程中，按照由早到晚出现的顺序，以下排序正确的是 1

    1. 手工操作、监控程序、多道批处理，分时/实时系统
    2. 多道批处理、监控程序、分时/实时系统，UNIX 操作系统
    3. 监控程序，个人计算机操作系统，多道批处理，分时/实时系统
    4. 多道批处理，分时/实时系统，手工操作，个人计算机操作系统

12. 下列关于计算机微内核操作系统结构的描述中，错误的是 3

    1. 内核运行在核心态

    2. 具有良好的灵活性，便于操作系统增加新的功能

    3. 模块之间可以任意相互调用，结构紧密，接口简单

    4. 除内核之外，操作系统其他部分以进程方式运行在用户态

    5. 操作系统的设计过程一般可分为功能设计、算法设计和结构设计

13. 并发性是操作系统的基本特征。计算机程序的并发性体现在下面两个方面，一是用户程序与用户程序之间的并发执行，二是用户程序与操作系统之间的并发执行

14. 共享性是指操作系统程序与多个用户程序共用系统中的各种资源，这种共享性是在操作系统控制下实现的

15. 它是操作系统结构研究的目标之一，在该目标下，模块之间的接口清晰划一，模块的联系方式统一。基于上述的描述，操作系统结构研究的这种目标是通信规范化

16. 按照用户界面的使用环境和功能特征的不同，把操作系统分为三种基本类型，即批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统

17. 分时操作系统的特点包括独占性、交互性、及时性和多路性

18. Android 操作系统的体系结构分为四层，从高层到低层分别是应用程序层、应用框架层、系统运行库层和Linux内核层

19. Linux 操作系统的体系结构包括四个主要部分，即 Linux 内核、Linux Shell、Linux文件系统和Linux应用程序

20. Windows 体系结构的主要层次中，执行操作系统中最基本的操作且始终运行在核心态的是内核，隐藏了与硬件有关的细节、为操作系统的硬件平台提供低级接口的是HAL硬件抽象层

21. 计算机系统包括硬件系统和软件系统

22. 计算机赖以工作的实体是硬件系统

23. 在单处理机操作系统中，多个程序交替地在处理器上运行，从宏观上看，这些程序同时向前推进。这体现了操作系统的并发性

24. 进程控制的主要任务是创建进程、撤销结束的进程以及控制进程运行时的各种状态转换

25. 实时操作系统的主要目标是在严格的时间范围内，对外部请求做出反应。因此系统应该具有高度的可靠性

26. 用户提交作业后，再也无法干预其作业的运行的操作系统是批处理操作系统

27. 对可靠性要求极高，并且要求有强健壮性和坚固性的操作系统是实时操作系统

28. 将大量的计算机通过网络连结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。这样一种系统称为分布式系统

29. 将操作系统分成用于实现操作系统最基本功能的内核和提供各种服务的服务进程两个部分，这样的操作系统结构是微内核结构

30. 分布式操作系统有哪些特征？

    1. 分布式操作系统是一个统一的操作系统，在系统中的所有主机使用的是同一个操作系统。

    2. 实现资源的深度共享。

    3. 透明性。

    4. 自治性

31. 操作系统设计目标有哪些？

    1. 可靠性（正确性和健壮性）
    2. 高效性（提高系统的运行效率）
    3. 易维护性
    4. 可移植性
    5. 安全性

32. 操作系统启动执行流程？

    1. 用户通过操作系统启动程序
    2. 操作系统将程序从磁盘加载到内存中
    3. 操作系统为程序分配资源，如 CPU 时间、内存空间和输入输出设备
    4. 程序开始执行，由 CPU 按顺序执行指令
    5. 程序可能会与操作系统交互，请求服务，如读写文件或访问网络
    6. 程序执行完毕后，操作系统回收其占用的资源

    启动加载分配执行交互回收

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