操作系统学习(1)


What Operating Systems

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An operating system is a program that manages a computer’s hardware. It also provides a basis for application programs.
the operating system is the one program running at all times on the computer—usually called the kernel. (Along with the kernel, there are two other types of programs: system programs and application programs)

操作系统就是一个用户和计算机硬件之间的一个程序,它有如下作用:

  • 管理计算机硬件资源

  • 管理软件资源

  • 服务用户

What Operating Systems Do

一个计算机系统按层次大致可以分为四个部分:

  • hadware(central processing unit ( CPU ),memory,input/output(I/O) devices))

  • Operating Systems

  • application programs

  • user

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Like a government, it performs no useful function by itself. It simply provides an environment within which other programs can do useful work.

Computer-System Organization

Computer-System Operation

  • CPU(一个或多个)和各种设备控制器通过系统总线共享内存,CPU和各设备控制器可以并行运行

  • 中断(interrupt)
    包括硬中断(通过硬件触发的中断)和软中断(软件通过系统调用(system call/monitor call)),当中断发生时,需要调用相关的中断服务程序(interrupt service routine).系统应持有中断与中断服务程序之间的对应表,对应表称为中断向量表(Interrupt vector table )So, we say that a modern operating system is interrupt driven (event-driven) system. 中断驱动、事件驱动的系统

Storage Structure

I/O Structure

  • 每个设备控制器均有自己的controler和local buffer

direct memory access ( DMA )

Computer-System Architecture

按处理器数量可将计算机系统分为:

  • 单处理器系统(Single-Processor Systems)

  • 多处理器系统(Multiprocessor Systems)
    1.Asymmetric multiprocessor(ASMP, AMP) - 异构多处理器、非对称处理器
    -各个CPU结构和功能是不一样的
    -通常只有一个CPU用来运行OS,其他用来干其他事
    2.Symmetric multiprocessor(SMP) - 同构多处理器或对称处理器
    -所有CPU结构和功能都是一样的
    -OS可以运行在任何CPU上
    3.Multi-Core -多核
    -多核系统(multicore system)也是多处理器系统,只不过将多个处理器集成到一个CPU芯片中了

  • 集群系统(Clustered Systems)
    计算机集群系统简称集群,它通过一组松散集成的计算机软件和/或硬件连接起来高度紧密地协作完成计算工作。并将其看为一个逻辑单位来使用。
    1.Asymmetric clustering(非对称集群)
    -有一个头节点机器,该节点监控管理其他节点
    2.Symmetric clustering(对称集群)
    -没有头节点,各个节点互相监控管理

Operating-System Structure

操作系统可分为:

  • 批处理系统(batch system)

  • 多道程序系统(Multiprogramming Systems)

  • 分时系统(time sharing system)

具体看此博客
多道程序系统和分时系统区别

Operating-System Operations

Dual Mode Operation

  • 为了保护操作系统

  • user mode(用户模式)+kernel mode(内核模式)

Operating System Management

  • Process Management(进程管理)

  • Memory Management(内存管理)

  • Storage Management(存储管理)

  • I/O Management & Subsystem(I/O 管理)

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