前言
操作系统相关内容学习记录
参考视频：王道计算机考研 操作系统
操作系统的概念
系统资源（包括软硬件）的管理者
向上层提供方便易用的服务
计算机系统中最基本的系统软件
四个特征
并发（最基本的特性）
两个或多个事件在同一时间间隔内发生，即事件在宏观上是同时发生的，微观上是交替发生的；而
并行则是两个或多个事件同一时刻发生- 单核CPU同一时刻只能执行一个程序，各个程序只能并发地执行
- 多核CPU同一时刻可以同时执行多个程序，多个程序可以并行地执行
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：一个时间段内只允许一个进程访问该资源
- 同时共享：允许一个时间段内由多个进程“同时”对它们进行访问（同时多是指宏观上的，即交替进行）
虚拟
- 空分复用技术
- 时分复用技术
异步
由于资源有限，进程的执行过程中走走停停，以不可预知的速度向前推进，这就是异步性
操作系统的发展与分类
- 手工操作阶段
- 批处理阶段
- 单道批处理系统
- 多道批处理系统
- 分时操作系统：公平分配时间片，缺点不能优先处理紧急任务
- 实时操作系统
- 硬实时：必须在绝对严格的规定时间内完成处理
- 软实时：能接受偶尔违反时间规定
- 网络操作系统
- 分布式操作系统
- 个人计算机操作系统
运行机制
两类程序：内核程序和应用程序
两类指令：特权指令和非特权指令
两种处理器状态：内核态（核心态/管态）和用户态（目态）
内核：操作系统最重要最核心的部分，很多内核程序组成操作系统内核
如何判别是何种状态？CPU中有一个程序状态字寄存器（PSW），其中有一个二进制位，1表示内核态，0表示用户态
如何变态？
- 内核态 -> 用户态：一条修改PSW的特权指令
- 用户态 -> 内核态：中断引起，硬件自动完成
中断和异常
中断是让操作系统内核夺回CPU使用权的唯一途径
- 内中断（也叫异常）：与当前执行的指令有关，中断信号来自CPU内部
- 陷阱、陷入（应用程序故意引发的，原因是应用程序想访问内核）
- 故障（错误条件引起，可能会被内核修复，修复成功后会把CPU使用权归还给应用程序）
- 终止（致命错误引起，内核无法修复，直接终止应用程序）
- 外中断：与当前执行的指令无关，中断信号来自CPU外部
- 时钟中断
- IO中断请求
中断机制基本原理：检查中断信号类型，通过中断向量表查询找出相应的中断处理程序
系统调用
什么功能用到系统调用？凡是与共享资源有关的操作，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，由内核代为完成，确保系统的稳定性和安全性
系统调用的过程：
传参->执行陷入指令（用户态）-> 由操作系统内核程序处理系统调用请求（内核态）-> 返回应用程序
