第一章操作系统基本知识点及概述（初步了解操作系统）

1.操作系统的软件硬件构成和层次

1.1一台电脑是如何诞生的呢？

Step1: 厂家把各个硬件组装为一台裸机

Step2: 给这台电脑安装操作系统（核心）

Step3: 用户安装应用程序等软件（例如微信等）

1.2系统的软硬件？

实现应用软件和硬件设备的连接

2.操作系统的基本概念

2.1操作系统的概念：（Operating System OS)

他是一些程序模块的集合 -----他们能合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配，合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配，为用户和其它软件提供方便的接口和环境

2.2图示说明

3.操作系统的特征和分类

3.1 并发性：指计算机系统同时运行多个程序；可以体现在用户程序之间，用户程序和操作系统之间（在微观上，就是顺序执行几个程序，时间间隔很小，宏观就是并发）

3.2共享性：多个用户程序在操作系统的控制下，共用系统的各种资源

3.3随机性：操作系统是在一个随机的硬件环境中都能够运行的，强调操作系统的设计要考虑各种可能性，实现稳定，安全，高效，可靠的达到程序并发和共享

3.4操作系统的发展和分类

3.5 对各种操作系统的解释及其优缺点

3.5.1手工操作阶段：人工使用纸带机，输入速度慢，计算机速度快，导致了资源利用很低

3.5.2批处理阶段：一批作业全部传入计算机由一段的监控程序来控制执行称为批处理

单道批处理：一次只能处理一个程序，其他程序后面排队

多道批处理：一次可以处理多道程序，并发执行，共享资源，提高了资源利用

缺点：没有人机交互用户提交作业就只能一直等待，中间不能控制输入和程序执行失败

3.5.3分时操作系统：计算机以时间片为单位轮流为各个作业服务，可以人机交互

优点：解决人机交互，允许多个作业 / 用户同时使用，多个用户相对计算机是独立的

缺点：不能优先处理紧急的任务 因为每个作业都是公平的

3.5.4实时操作系统能够优先响应紧急任务，及时性和可靠性

3.5.6 网络操作系统：通过网络实现各种资源的共享和各台计算机之间的通信

3.5.7分布式操作系统：多个连接起来的计算机，并行，协同处理这个任务

4.操作系统的功能（后面章节具体详解）

4.1 作为计算机系统资源的管理者

4.1.1 处理器（CPU）管理

在多道程序环境下，cpu的分配和运行都以进程（或线程）为基本单位，因此对cpu的管理可理解为对进程的管理。进程管理的主要功能包括进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等

4.1.2 存储器管理 为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用及提高内存的利用率，主要包括内存分配与回收、地址映射、内存保护与共享和内存扩充等功能。

4.1.3 文件管理

算机中所有的信息都是以文件的形式存在的，操作系统中负责文件的管理的部分称为文件系统，文件管理包括文件存储空间的管理、目录管理及文件读写管理和保护

4.1.4 设备管理

设备管理的主要任务是完成用户的I/O请求，方便用户使用各种设备，并提高设备的利用率，主要包括缓存管理、设备分配、设备处理和虚拟设备等功能

4.2作为用户与计算机硬件系统之间的接口

为了让用户方便、快捷、可靠的操作计算机硬件并执行自己的程序，操作系统提供了用户接口

操作系统提供的接口分为两类：命令接口和程序接口
命令接口：用户可以直接使用的，利用这些操作命令来组织和控制作业的执行
程序接口：用户通过程序间接使用的，编程人员可以使用它们来请求操作系统服务

4.3作为扩充机器（虚拟机）

没有任何软件支持的计算机称为裸机
覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚拟机