操作系统原理概述

1. 什么是操作系统？

• 控制和管理一系列软硬件资源，便于用户去使用计算机的一个软件

2. 操作系统的目标？

• 高效性：资源充分利用
• 方便性：方便用户使用
• 安全性：信息安全
• 强健性：不易死机
• 移植性：适用多硬件平台

3. 操作系统的地位？

• 操作系统是硬件的一个工具，可以让硬件更易使用更有活力

4. 操作系统的特征？

• 并发性：CPU效率更高
• 共享性：文件、代码等
• 异步性：并发性决定了结果必然是异步
• 虚拟性：内存扩充

5. 操作系统的服务项目？

• 程序执行
• I/O操作
• 文件系统管理
• 出错检测
• 通信
• 资源分配
• 统计
• 保护

6. 操作系统的服务方式？

• 系统调用：API函数
• 系统程序：shell

7. 操作系统的主要功能？

• 进程处理机管理：作业和进程的调度、进程控制、通信
• 存储管理：内存分配、映射、扩充、保护
• 文件管理：文件存储空间的管理、操作、目录、读写和存取控制
• 设备管理：缓冲区的管理、设备分配、设备驱动、设备无关性
• 用户接口：程序接口(API函数)、命令行接口（shell）、图形用户接口

8. 操作系统的初启过程？

• 硬件检测（有一些代码是烧在硬件上，当通电时就会执行代码检测硬件然后读入系统引导区的程序）
• 加载引导区程序（将引导区程序代码装入内存，加载操作系统内核）
• 初始化内核（a. cup初始化，建立第一个进程等。b. 基础设施初始化，内存等。 c.对上层部分初始化，外部设备等 ）
• 实现用户登录

9. 操作系统的形成？

• 手工操作阶段：装机 -> 启动输送至计算机 -> 启动执行程序 -> 取走结果
• 早期批处理：联机和脱机
• 多道批处理：交替执行

10. 操作系统的发展？

• 分时：Linux
• 实时：过程控制操作系统（火箭卫星的发射）
• 个人操作系统：xp
• 网络操作系统：路由器
• 多处理器操作系统：Windows，Mac
• 嵌入式操作系统：手机卡
• 分布式操作系统：通过网络把多个操作系统连接起来，路由器互联

11. 操作系统的基本类型？

• 多道批处理操作系统：SPOOLing技术，把一堆作业输送到磁盘，选多个作业装入内存交替运行，磁盘中还有多个备份作业。吞吐量大，利用率高，人不能干涉，交互性差。
• 分时操作系统：CPU时间的分时共享。linux系统，通过终端可同时供多个用户使用，交互性好，各用户间互不影响，响应时间快。
• 实时操作系统：过程控制系统、信息查询系统、事务处理系统

12. 分时操作系统与实时操作系统的区别？

• 分时操作系统的交互性较强
• 实时操作系统对响应时间的要求更高
• 实时操作系统更可靠

13. 操作系统的主要结构？

• 单体结构：网状，可靠性差
• 层次结构：分层，低层为高层提供服务。可靠性，可移植性，可维护性
• 虚拟机结构：底层运行虚拟控制程序，上层运行多台虚拟机共享物理机器资源，造成拥有多台物理机的错觉
• 客户-服务器结构：操作系统分为用户态与核心态，客户通过发送消息给服务器获得服务，而消息的传达经过微内核。适用于分布式操作系统

14. UNIX 操作系统？

• 多用户、多进程、多任务分时操作系统
• 分层：内核层（常驻内存）、shell层、应用层

15. Linux 操作系统？

• 与UNIX兼容、自由开源软件、性能高且安全性强、便于定制和再开发、互操作性强、适用多硬件平台
• 单体结构：主要功能都包含在核心层