现代操作系统笔记——第一章引论

第一章引论

1、什么是操作系统

内核态与用户态区别

操作系统的任务

自顶向下观点：创建好的抽象，并实现和管理它创建的抽象对象。

自底向上观点：在相互竞争的程序之间有序地控制处理器、存储器以及其它IO接口设备的分配。

资源管理观点：记录哪个程序在使用什么资源，对资源请求进行分配，评估使用代价，并且为不同的程序和用户调解相互冲突的资源请求。

资源管理的两种不同方式

时间上复用和空间上复用。在时间上复用时，不同的程序或用户轮流使用它；在空间上复用时，每个客户得到资源的一部分，从而取消客户排队，例如，通常在若干运行程序之间分割内存。（还有磁盘等）

操作系统历史

2、计算机硬件简介

CPU:从内存中取出指令并执行，每个CPU都有一套可执行的专门指令集，所有CPU内部都有用来保存关键变量和临时数据的寄存器。

PSW(程序状态字寄存器)控制用户态和内核态的切换。

存储器、磁盘：

IO设备：

实现输入输出三种方式：

3、操作系统概念

进程：进程的本质是正在执行的一个程序。可以简单理解一个进程就是一个程序，但有时，一个程序包含多个进程。进程是对CPU处理器的一个抽象概念，可以把进程看做一个资源调度的集合，通常包含的资源有：寄存器（程序计数器和堆栈指针）、打开文件的清单、突出的警报、有关进程的清单以及程序需要的其他信息。

地址空间：计算机的主存用来保存正在执行的程序，为了找到程序在主存（也就是内存）的位置，物理内存设置了对应的地址编号，地址编号的一个集合就是地址空间。 物理地址空间是有限的，这是设备决定的，不过有虚拟地址空间技术。地址空间这个概念其实就是对内存的一个抽象，用来方便管理内存及进程。

文件：隐藏磁盘和其它IO设备的细节特性。

管道：虚文件，连接两个进程，当进程A想对进程B发送数据时，九八数据写到管道上，仿佛管道是输出文件一样，而B通过管道得到数据，仿佛管道是输入文件。

4、系统调用

Read系统调用