操作系统概述

操作系统的基本功能

操作系统统一管理着计算机资源：

• 处理器资源
• IO设备资源
• 存储器资源
• 文件资源

操作系统实现了对计算机资源的抽象：

• 用户无需向硬件接口编程
• IO设备管理软件，提供读写接口
• 文件管理软件，提供操作文件接口

操作系统提供了用户与计算机之间的接口：

• 图像窗口形式
• 命令形式
• 系统调用形式

操作系统相关概念

• 并发性
• 共享性
• 虚拟性
• 异步性

并发性

• 并行是指两个或多个事件可以在同一个时刻发生
• 并发是指两个或多个事件可以在同一个时间间隔发生
  

共享性

• 共享性表现为操作系统中的资源可供多个并发的程序共同使用
• 这种共同使用的形式称之为资源共享
  

互斥共享

• 当资源被程序A占用时，其他想使用的话只能等待
• 只有进程A使用完以后，其他进程才可以使用该资源

同时共享

• 某种资源在一段时间内并发地被多个程序访问
• 这种“同时”是宏观的，从宏观去看该资源可以被同时访问

虚拟性

• 虚拟性表现为把一个物理实体转变为若干个逻辑实体
• 物理实体是真实存在的，逻辑实体是虚拟的
• 虚拟的技术主要有时分复用技术和空分复用技术

时分复用技术

• 资源在时间上进行复用，不同程序并发使用
• 多道程序分时使用计算机的硬件资源
• 提高资源的利用率

虚拟处理器技术

• 借助多道程序设计技术
• 为每个程序建立进程
• 多个程序分时复用处理器

虚拟设备技术

• 物理设备虚拟为多个逻辑设备
• 每个程序占用一个逻辑设备
• 多个程序通过逻辑设备并发访问

空分复用技术

• 空分复用技术用来实现虚拟磁盘、虚拟内存等
• 提高资源的利用率，提升编程效率

虚拟磁盘技术

• 物理磁盘虚拟为逻辑磁盘
• C、D、E等逻辑盘
• 使用起来更加安全、方便

虚拟内存技术

• 在逻辑上扩大程序的存储容量
• 使用比实际内存更大的容量
• 大大提升编程效率

异步性

• 在多道程序环境下，允许多个进程并发执行
• 进程在使用资源时可能需要等待或放弃
• 进程的执行并不是一气呵成的，而是以走走停停的形式推进