<Linux>(极简关键、省时省力)《Linux操作系统原理分析》(1)

《Linux操作系统原理分析》(1)

  • [1 操作系统概述](#1 操作系统概述)
    • [1.1 计算机系统](#1.1 计算机系统)
      • [1.1.1 硬件系统](#1.1.1 硬件系统)
      • [1.1.2 操作系统](#1.1.2 操作系统)
      • [1.1.3 应用软件](#1.1.3 应用软件)
    • [1.2 操作系统作用](#1.2 操作系统作用)
    • [1.3 操作系统功能](#1.3 操作系统功能)
    • [1.4 操作系统分类](#1.4 操作系统分类)

1 操作系统概述

1.1 计算机系统

| 第三层 | 应用程序 |||||
| 第二层 | 操作系统 |||||
| 第一层 | 硬件系统 |
|-----|------|---|---|---|---|

计算机系统分为硬件系统、操作系统、系统应用软件三层。

1.1.1 硬件系统

  • 硬件系统由5 个部分构成:运算器、控制器、主存储器 以及输入设备输出设备
  • 上层:操作系统。
  • 硬件层提供给操作系统的接口是机器的指令系统。
  • 操作系统的程序使用指令系统提供的机器指令所具有的功能,实现对硬件的直接管理和控制。

1.1.2 操作系统

  • 操作系统是靠近硬件的软件层。
  • 用户无需关注硬件和系统软件交互细节。
  • 操作系统常驻内存。
  • 提供:操作接口编成接口

1.1.3 应用软件

  • 包括系统应用软件和应用软件。
  • 系统应用软件是操作系统的延申,主要是语言处理程序和系统服务程序。
  • 为用户编制应用软件、加工和调试程序以及处理数据提供必要服务
  • 不常驻内存。
  • 应用软件序是计算机用户为了使用计算机完成某一特定工作,或者解决某一具体问题而编制的程序。

1.2 操作系统作用

  1. 屏蔽物理层。
  2. 管理系统资源,提高资源利用率。

1.3 操作系统功能

  1. 单道系统和多道系统:同时处理一个程序或同时处理多个程序。
  2. 具体功能
模块 功能
处理机管理 • 进程控制 • 进程调度 • 进程通信 • 进程同步与互斥 • 死锁 (dead lock)
存储器管理 • 存储分配 • 地址映射 • 存储保护 • 内存扩充 • 内存共享
设备管理 • 设备的分配 • 设备的管理和控制(设备驱动程序) • 为用户使用设备提供统一的操作接口(只要指名设备,操作方式(读/写)) • 充分发挥设备和主机的并行工作能力(缓冲和虚拟技术)
文件管理 • 文件的组织(可以有效地分配和回收文件的存贮空间,存取文件时准确地定位) • 文件的保护和共享 • 文件的操作与用户的接口

1.4 操作系统分类

类别 内容
批处理操作系统 • 没有人机交互 • 自动地、按顺序逐个运行各个程序。
分时操作系统 • 把处理机的时间分成若干小的时间片,把每个时间片轮流分配给各个程序。 • 可交互。 • 具有较强的交互会话能力 • 以人能就接受的程度来确定响应时间,通常是秒数量级;
实时操作系统 • 一般是专用系统 • 应用程序是预先设计的,只能响应预先约定好的用户请求。 • 以控制过程或信息处理过程所能容忍的延迟来确定,通常是毫秒或微秒数量级。
其他操作系统 通用操作系统 :兼有实时、分时和批处理中的两种或三种处理能力 • 网络操作系统 :实现网络通信与网络资源管理 • 分布式操作系统 :由多个分散的计算机网络连接而成的统一的计算机系统 • 嵌入式操作系统:大多用于机电设备、仪器等上的专用控制方面,它大多采用微内核结构
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