操作系统逻辑结构

操作系统概述初步认识

Windows Linux mac Unix

基本功能

应用程序运行需要操作系统提供哪些支持？存放文件、启动应用、内存分配、提供设备驱动、检出解决程序错误、释放内存退出系统

功能和定义

进程管理（CPU管理）：进程控制、进程调度、进程通信

内存管理：内存分配、内存共享、内存保护、虚拟内存

设备管理：设备的分配和调度、设备的无关性、设备传输控制、设备驱动

文件管理：存储空间管理、文件操作、目录操作、文件和目录的存取权限管理

操作系统最核心的功能：进程管理、内存管理其他功能：网络管理、分布式管理、图形界面

定义：提供用户接口；分配和调度软硬件资源

地位：

发展历史

用户需求、硬件进步

电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路

手工操作（无操作系统）、单道批处理、多道批处理、分时系统

分时技术与分时操作系统

硬件技术：中断技术、通道技术

需求背景：事务性任务、多任务多用户、多终端计算机

分时技术：时间片 等待时间=时间片*终端数量

分时技术特点：多路调制、独占性、交互性

multics项目 Unix项目

操作系统（分时系统）的发展

微机OS cp/mOS bios的出现 mac msDOS Windows

实时操作系统 实时任务 优先紧急 强调作业完成的时限硬实时 软实时

嵌入式操作系统 与实时系统的关系 软硬件可裁剪、软硬件一体化 如安卓

网络操作系统 普通操作系统+网络通信+网络服务 网络资源的透明存取和存取控制

学习用 minixOS Linux 内核版本、发行版本

操作系统逻辑结构操作系统的逻辑结构

OS的设计与实现思路：

整体式结构 模块为基本单位 优点： 缺点：信息传递随意、维护更新困难

层次式结构 如TCP/IP协议栈 优点：

微内核结构 微内核+核外服务器 前者足够小，提供OS最基本的核心功能和服务，后者完成OS绝大部分服务功能操作系统unix，等待应用程序提出请求 与之相对，有宏内核

CPU的态

CPU的工作状态，对于资源和指令使用权限的描述

特权指令

核态、用户态、管态

用户态和核态的转换

态与进程

不同类型的CPU实现支持的态不同

存储器：ram、rom半导体、磁存储器、光存储器主存、辅存

理想存储体系 实际存储体系：寄存器、高速缓存、主存、辅存

分级存储体系的工作原理中断机制

定义：cpu 外部信号 外部事件 断点

中断源 中断类型：强迫性中断、自愿中断外中断（不可屏蔽中断、可屏蔽中断）、内中断

断点（CS：IP） 现场（寄存器、现场的保护和恢复）

中断响应过程

中断响应的实质

操作系统用户界面操作系统启动过程

BIOS和主引导记录MBR

实模式和保护模式

操作系统引导过程

操作系统生成用户界面系统调用

（编辑：天瑞地安资讯网）

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