1、操作系统是指控制和管理 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 ；他是计算机系统中最基本的系统软件。
2、操作系统的功能和目标？
资源的管理者：处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理
向上提供服务：给普通用户用的有GUI用户图形界面、命令接口（联机命令接口：用户说一句，系统跟着做一句、脱机命令接口：用户说一句，系统跟着做一堆）；给软件/程序员用的有程序接口，即系统调用。
对硬件机器的扩展：扩充机器（虚拟机：把覆盖了软件的机器称为扩充机器）
3、操作系统的特征？
并发：指两个或多个事件在同一事件间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的，但微观上是交替发生的。并行指两个或多个事件在同一时刻同时发生。并发和共享互为存在条件
共享：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。（互斥共享方式：一个时间段内只允许一个进程访问该资源、同时共享方式：允许一个时间段内由多个进程"同时"对他们进行访问。）
虚拟：指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。
异步：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，这就是进程的异步性。
4、单核CPU同一时刻只能执行一个程序，各个程序只能并发的进行。多核CPU同一时刻可以执行多个程序，各个程序可以并行的进行。
5、虚拟技术
空分复用技术：如虚拟存储器技术
时分复用技术：如虚拟处理器
6、操作系统的发展？
手工操作阶段 ：人 纸带机 计算机 纸带机 人。用户独占全机、人机速度矛盾导致资源利用率极低。
批处理阶段 ：单道批处理系统引入脱机输入/输出技术 （外围机把程序提前存到磁带里），并由监督程序负责控制作业的输入、输出。缓解了一定程度的人机速度矛盾，资源利用率有所提升。但内存中仅能有一道程序运行 ，只有该程序运行结束之后才能调入下一道程序。CPU有大量的时间是在空闲等待I/O完成 。资源利用率依然很低。多道批处理系统允许每次往内存中读入多道程序 ，多道程序并发 执行，共享计算机资源。资源利用率大幅提升 。但是用户响应时间长，没有人机交互功能。
分时操作系统 ：计算机以时间片 为单位轮流为各个用户/作业服务 ，各个用户可通过终端与计算机进行交互。用户请求可以被即时响应，解决了人机交互问题 。允许多个用户同时使用一台计算机，并且用户对计算机的操作相互独立，感受不到别人的存在。不能优先处理一些紧急任务。操作系统对各个用户/作业都是完全公平的，循环地为每个用户/作业服务一个时间片，不区分任务的紧急性。
实时操作系统（硬实时系统：必须在绝对严格的规定时间内完成处理；软实时系统：能接受偶尔违反事件规定）：在实时操作系统的控制下，计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且要在严格的时限内处理完事件。实时操作系统的主要特点是及时性和可靠性。
网络操作系统 ：实现网络中各种资源的共享（如文件共享）和各台计算机之间的通信。
分布式操作系统 ：主要特点是分布性和并行性。系统中的各台计算机地位相同，任何工作都可以分布在这些计算机上，由他们并行、协同完成这个任务。
个人计算机操作系统：如Windows XP、MacOS
7、CPU有两种状态，"内核态"和"用户态"
处于内核态时，说明此时正在运行的是内核程序，此时可以执行特权指令
处于用户态时，说明此时正在运行的是应用程序，此时只能执行非特权指令
8、CPU中有一个寄存器叫程序状态字寄存器(PSW)，其中有个二进制位，1表示"内核态"，0表示"用户态"。
别名：内核态=核心态=管态；用户态=目态
9、"指令"就是处理器（CPU）能识别、执行的最基本命令
10、由很多"内核程序"组成"操作系统内核"，简称"内核"。
11、内核状态如何变态？
内核态 -> 用户态：一条修改PSW的特权指令，修改PSW的标志位为"用户态"，这个动作意味着操作系统将主动让出CPU使用权
用户态 -> 内核态：由中断引起，硬件自动完成，触发中断信号意味着操作系统将强行夺回CPU使用权。
12、中断是让操作系统内核夺回CPU使用权的唯一途径。
13、中断的分类？
内中断（也称异常）：与当前执行的指令有关，中断信号来自CPU内部。比如：陷阱/陷入（trap），由陷入指令引发，是应用程序故意引发的；故障（fault），由错误条件引起的，可能被内核程序修复，内核程序修复故障后会把CPU的使用权归还给应用程序；终止（abort），由致命错误引起，内核无法修复该错误，因此一般不再将CPU使用权还给引发终止的应用程序，而是直接终止该应用程序。
外中断（也称中断）：与当前执行的指令无关，中断信号来自CPU外部。时钟中断、I/O中断请求
14、中断机制的基本实现原理？
-> 检查中断信号：内中断：CPU在执行指令时会检查是否有异常发生；外中断：每个指令周期末尾，CPU都会检查是否有外中断信号需要处理。
-> 找到相应的中断处理程序：通过"中断向量表"实现
15、为什么系统调用是必须的？
由操作系统内核对共享资源进行统一的管理，并向上提供"系统调用"，用户进程想要使用共享资源 ，只能通过系统调用向操作系统内核发出请求。内核会对各个请求进行协调处理。
16、什么功能要用到系统调用？
应用程序通过系统调用请求操作系统的服务。而系统中的各种共享资源都由操作系统内核统一掌管，因此凡是与共享资源有关的操作(如存储分配、I/0操作、文件管理、进程通信、进程控制、设备管理)，都必须通过系统调用的方式向操作系统内核提出服务请求，由操作系统内核代为完成。这样可以保证系统的稳定性和安全性，防止用户进行非法操作。
17、系统调用的过程？
传递系统调用参数 -> 执行陷入指令（用户态）-> 执行相应的内请求核程序处理系统调用（核心态）->返回应用程序
注意：陷入指令是在用户态执行的 ，执行陷入指令之后立即引发一个内中断，使CPU进入核心态；发出系统调用请求是在用户态，而对系统调用的相应处理在核心态下进行。
18、陷入指令 = trap指令 = 访管指令
19、操作系统的体系结构？
20、操作系统引导（开机过程）
CPU从一个特定主存地址开始，取指令，执行ROM中的引导程序（先进行硬件自检，再开机）
将磁盘的第一块 - 主引导记录（MBR：包含磁盘引导程序和分区表） 读入内存，执行磁盘引导程序，扫描分区表
从活动分区（又称主分区，即安装了操作系统的分区）读入分区引导记录（PBR：负责找到"启动管理器"），执行其中的程序。
从根目录下找到完整的操作系统初始化程序（即 启动管理器）并执行，完成"开机"的一系列动作。
21、初始化程序
22、虚拟机（虚拟机管理程序/虚拟机监控程序/Virtual Machine Monitor/Hypervisor）：使用虚拟化技术，将一台物理机器虚拟化为多台虚拟机器（Virtual Machine，VM），每个虚拟机器都可以独立运行一个操作系统
23、两类VMM的区别（直接运行在硬件上、运行在宿主机操作系统上）
