目录
0.前言
1.操作系统的目标和功能(Operating System Objectives and Functions)
2.操作系统的发展(The Evolution of Operating Systems)
2.1阶段一:提高昂贵计算机的使用率
2.1.1串行处理(Serial Processing: No Operating Systems )
2.2.2简单批处理(Simple Batch Systems )
2.2.3多道批处理(Multiprogrammed Batch Systems)
2.3.4分时系统(Time-Sharing Systems)
2.2阶段二:PC普及
2.3阶段三:网络普及
2.4未来
3.主要成就(Major Achievements)
3.1进程(Processes)
3.2存储管理(Memory Management )
3.3信息保护及隐私(Information Protection and Security)
0.前言
本系列文章旨在记录操作系统的知识点,可用于期末复习,笔者理解尚浅,文中不正之处静待批正。加粗高亮部分为重点。
1.操作系统的目标和功能(Operating System Objectives and Functions)
操作系统的定义:是一个控制应用执行的程序(也是一个软件);是一个在硬件和软件之间的接口(资源管理器);时常放弃或重获对处理器的控制
目的:方便(Convenience)、有效(Efficiency)、扩展(Ability to evolve )
Shell(外壳):CLI :命令行界面(command line interface)
GUI:图形化用户界面(graphical user interface)
Kernel(内核):位于主存中的部分操作系统
2.操作系统的发展(The Evolution of Operating Systems)
2.1阶段一:提高昂贵计算机的使用率
2.1.1串行处理(Serial Processing: No Operating Systems )
特点:程序员直接与计算机硬件交互
问题:1.Scheduling(调度)2.Setup time
2.2.2简单批处理(Simple Batch Systems )
特点:无需用户交互;内存中一次只能有一个任务; 处理器必须等待 I/O 指令完成
中心思想:批处理;使用监视器来控制事件的顺序
新增:CPU模式:用户模式;系统模式(内核模式)
硬件特点:内存保护(Memory protection),计数器(Timer),特权指令(Privileged instructions),中断(Interrupts)
2.2.3多道批处理(Multiprogrammed Batch Systems)
多个程序驻扎在内存,当前一个任务尚未执行完,但在等待IO时,下一个任务可以先使用CPU,相当于程序1虽然整体任务没有完成,但等待IO使得它主动让出CPU给程序2,和简单批处理不同,简单批处理需要前一个任务执行完毕。等IO中断返回,则第一个任务继续执行。
2.3.4分时系统(Time-Sharing Systems)
多个用户通过终端同时访问系统
要求:处理多个交互式用户/任务
2.2阶段二:PC普及
易用性GUI/安全性
2.3阶段三:网络普及
分布式系统
2.4未来
服务云计算,大数据
3.主要成就(Major Achievements)
3.1进程(Processes)
进程的组成:可执行的代码
程序所需的相关数据
程序执行的上下文
进程一般用数据结构来实现
3.2存储管理(Memory Management )
操作系统有5个存储管理的责任:
- 进程隔离(Process isolation)
- 自动分配和管理(Automatic allocation and management)
- 模块化程序设计(Support of modular programming)
- 保护与存取控制(Protection and access control)
- 长期存储(Long-term storage)
虚拟内存(VM):
允许程序员从逻辑角度处理内存问题;在执行连续进程时,一个进程被写出到辅助存储区,而后续进程被读入,这两者之间没有脱节
页(Page):
允许进程由许多固定大小的块组成,称为页;每个页都可以位于主内存中的任何位置
3.3信息保护及隐私(Information Protection and Security)
- Availability 不被中断
- Confidentiality保密性
- 授权Data integrity 不被未授权篡改
- Authenticity认证