第一章: 操作系统引论

操作系统的定义

操作系统的功能(4个管理,3个接口)

1. 处理器管理
2. 存储器管理
3. 文件管理
4. 设备管理
5. 用户接口
   • 命令接口{ 联机命令接口, 脱机接口(批处理命令接口)(*.bat, shell脚本) }
   • 程序接口=系统调用
   • GUI图形接口

操作系统的特征

最基本的是: 并发性 共享性

1. 并发性
   • 并发: 间隔着运行
   • 并行: 同时运行
2. 共享性
   • 互斥共享
   • 同时共享
3. 虚拟性
4. 异步性

操作系统的发展阶段

1. 无操作系统
2. 批处理操作系统
   • 单道批处理操作系统
   • 多道批处理操作系统
3. 分时操作系统
   优点: 提供人机交互功能
   缺点: 不能优点处理紧急任务
4. 实时操作系统
   • 硬实时操作系统(必须在规定时间完成)
   • 软实时操作系统(偶尔接受超时)

系统调用

系统调用发生在用户态,处理是在核心态进行的
陷入指令会产生内中断,从用户态进入核心态

应用程序可以通过汇编语言直接进行系统调用,也可以通过c语言的库函数间接进行系统调用。

![系统调用][1]

步骤

1. 传递系统调用所需的参数
2. 通过陷入指令trap指令, 用户态进入核心态
3. 系统调用函数,执行特定的系统内核功能
4. 最后返回结果,并且内核态返回用户态

附:
不要系统调用:

• abs函数

要系统调用:(与资源有关的操作,会影响其他进程的操作)

• 读写文件
• 整数除以0

微内核

• 优点: 可靠性好, 灵活性(可扩充性), 便于维护。
• 缺点: 系统效率不高, 性能低

中断与异常

发生中断,系统进入核心态,当前的进程暂停运行,操作系统内核处理中断。

广义的中断:

1. 内中断:(来源CPU内部)
   • 访管指令(trap指令)
   • 缺页
   • 除以零
2. 外中断(狭义的中断):
   • 外设请求
   • 人工干预

用户态,核心态

用户态->核心态,中断是唯一途径
核心态->用户态,通过执行特权指令,将程序状态字PSW标志位设为用户态
特权指令只能由系统内核使用

int a =10;