重点：操作系统的基本概念、地位、特征、功能、体系结构、常用的操作系统结构设计方法和作用（发展过程）
难点：操作系统与硬件的关系、操作系统与应用程序的关系
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操作系统的概念
一、计算机系统
1.定义：
计算机系统是一种可以按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信息的系统。
2.分类：
广义：机械式系统和电子式系统
电子式系统：模拟式和数字式计算机系统
3.组成：
硬件（子）系统【中央处理器（CPU）、内存储器、外存储器（磁盘、磁带）、输入输出设备（键盘、鼠标、显示器、打印机...）】和软件（子）系统【应用软件：文字处理、图形图像处理、科学计算、MIS...支撑软件：数据库、网络、多媒体...系统软件：操作系统、编译程序...】
4.计算机系统的资源：
软件资源
硬件资源
在计算机系统中，集中了资源管理功能和控制程序执行功能的一种功能，称为操作系统。
二、操作系统定义：
操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合：它们能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行。
1.解析：
组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源。
在操作系统中，设计了各种表格或数据结构，将所有的软硬件资源都加以登记。比如：PCB、系统设备表等。
有效：
指操作系统在管理计算机资源时要考虑到系统运行的效率和资源的利用率。要尽可能提高中央处理器的利用率，让它尽可能少的空转，应该在保证访问效能的前提下尽可能有效地利用其它资源。比如：减少内存、硬盘空间的浪费等。
合理：
指操作系统要“公平”对待不同的用户程序，保证系统不发生“死锁”和“饥饿”的现象。
方便：
指操作系统的人机界面要考虑到用户使用界面和程序接口两个方面的易用性、易学性和易维护性。
用户使用接口：命令、图形界面，如window图形界面。
程序接口：程序员能够使用操作系统提供的服务进行编程。如window提供的API接口，Linux的系统调用。
三、操作系统的特征
1.并发性：
是指在计算机系统中同时存在着若干个运行着的程序，从宏观上看，这些程序在同时向前推进。
2.共享性：
操作系统需与多个用户程序公用系统中的各种资源，比如CPU、内存、外部设备等。
3.随机性（异步性）：
操作系统不能对运行的程序的行为以及硬件设备的情况作出任何事先的假定。
即操作系统不能预知程序在什么时候运行，什么时候因为什么原因暂停，什么时候能得到资源继续运行，什么时候运行结束等，这些都是不可预知的。
四、研究操作系统的观点
1.软件的观点：
操作系统是一种大型系统软件，它是多种功能程序的集合。有外在特性和内在特性。
外在特性：接口
内在特性：与硬件交互
2.资源管理的观点
操作系统负责登记谁在使用什么样的资源，系统中还有哪些资源空闲，当前响应了谁对资源的请求，以及回收那些不再使用的资源等。
3.进程的观点
把操作系统看做由多个可以同时独立运行的程序和一个对这些程序进行协调的核心。
侧重于分析系统各部分的并行工作，研究处理各项管理任务的分割以及这些管理任务相互之间的关系，比如：竞争资源、进程通信等。
4.虚拟机的观点
在操作系统的支持下，用户不需要直接使用硬件机器（裸机），而是通过操作系统提供的各种手段来控制和使用计算机。
例如：把所有对设备和文件的操作抽象为统一的打开、关闭、读、写等，用户感觉不到底层的操作差异。
把操作系统的全部功能，包括系统调用、命令、作业控制语言等，称为操作系统的虚拟机。
5.服务提供者的观点
从用户的角度，站在操作系统之外观察操作系统，认为该服务提供者为用户提供了比裸机功能更强、服务质量更高、更方便灵活的虚拟机。
五、操作系统的功能
1.进程管理
进程管理的实质：对中央处理器进行管理，或者称为处理机管理。
多道程序技术：多个技术同时放入内存，如果一个程序因为等待某个条件而不能运行，就把处理器专用权转交给另一个可运行程序。
进程的引入：为了描述多道程序的并发而引入
进程的简单定义：一个程序的运行过程
进程管理的内容：进程控制、进程同步、进程间通信、调度。
2.存储管理
（1）任务：管理计算机内存的资源
（2）功能：
（2.1）内存的分配与回收：当多个程序共享有限的内存资源时，要考虑如何为多个程序分配有限的内存空间，以及程序运行完毕还需要内存回收。
（2.2）存储保护：存储在内存中的多个程序和数据应该彼此隔离、互不侵扰。
（2.3）内存扩充：将辅助存储器作为内存的扩充空间。
3.文件管理
（1）任务：
有效地支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享、保密和保护问题，以便用户方便、安全地访问文件。
（2）功能：：
（2.1）文件存储空间的管理
（2.2）目录管理
（2.3）文件系统的安全性
4.设备管理
（1）设备管理的含义：
指计算机系统中除了处理器和内存以外的所有输入、输出设备的管理。
（2）功能：
负责外部设备的分配、启动和故障处理。
（3）采用的技术：
中断技术、通道技术、虚拟设备技术、缓冲技术，尽可能发挥设备和主机的并行能力。
5.用户接口
从用户观点看，操作系统是用户与计算机之间的接口。
任务：为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统高效地运行。
标签：计算机系统,操作系统,管理,程序,用户,内存 From： https://blog.csdn.net/2301_79875652/article/details/142500270