入门:计算机系统的层次结构
一、操作系统的定义
操作系统(OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配;以提供给用户和其他软件方便的接口和环境;它是计算机系统中最基本的系统软件
二、操作系统的功能
- 操作系统是系统资源的管理者
- 向上层提供方便易用的服务(封装思想)
- 是最接近硬件的一层软件
三、系统资源的管理者
1.提供的功能
- 处理机管理
- 存储器管理
- 文件管理
- 设备管理
2.目标
安全高效
3.补充
执行一个程序前需要将该程序放到内存中,才能被CPU处理
四、向上层提供方便易用的服务
1.联机命令接口
也称为交互式命令接口,特点为用户说一句,系统执行一句,例如:win+R+cmd
2.脱机命令接口
也称为批处理命令接口,特点为用户说一堆,系统执行一堆,例如:*.bat文件
3.程序接口
可以在程序中进行系统调用(广义指令)来使用程序接口。普通用户不能直接使用程序接口,只能通过程序代码间接使用
4.GUI图形化接口
五、小结
六、最接近硬件的一层软件
需要实现对硬件机器的拓展,没有任何软件支持的计算机称为裸机,通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器,又称为虚拟机。
七、小结
八、操作系统的特征
1.并发
指两个或多个事件在同一时间间隔内发生,这些事件宏观上是同时发生的,但微观上是交替发生的,并发性是操作系统一个最基本的特性
并行:指两个或多个事件在同一时刻同时发生
操作系统的并发性指计算机系统中同时运行着多个程序,这些程序宏观上看是同时运行着的,而微观上看是交替运行的,操作系统和程序并发是一起诞生的。
注意:
单核CPU同一时刻只能执行一个程序,各个程序只能并发地执行
多核CPU同一时刻可以同时执行多个程序,多个程序可以并行地执行
2.共享
即资源共享,是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
并发性和共享性互为存在条件!!!
3.虚拟
指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体是实际存在的,而逻辑上对应物是用户感受到的。
4.异步
指在多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,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。