操作系统（复习版本）
操作系统（复习版本）
第一章 操作系统概述
定义
操作系统是位于硬件层(HAL)之上，所有其它软件层之下的一个系统软件，是管理系统中各种软硬件资源，方便用户使用计算机系统的程序集合。
简言之，位于软件层之下，硬件层之上，整合管理所有软硬件资源，提供给用户方便使用计算机系统的程序集合。
操作系统的发展
手工操作阶段
成批处理阶段
执行系统阶段
多道批处理系统
分时系统
这两种是一道分割线，标志操作系统已经进入完善阶段
实时处理系统 （和分时的区别是，可交互性较差，主要用于服务端，比如订票系统，或者环境监控系统，用于实时的处理反馈的数据）
通用操作系统（整合了前三种较为完善的操作系统的特点）
网络操作系统
分布式操作系统
多处理机操作系统
单用户操作系统
面向对象操作系统
嵌入式操作系统
智能卡操作系统
特性
-
并发
-
共享
-
异步
-
虚拟
类型（发展阶段类似）
多道批处理操作系统(batch processing system)
分时操作系统(time-sharing system)
实时操作系统(real time system)
通用操作系统(multi-purpose system)
单用户操作系统(single user system)
网络操作系统(network operating system)
分布式操作系统(distributed operating system)
多处理机操作系统(multi-processor system)
嵌入式操作系统(embedded operating system)
多媒体操作系统（MultiMedia operating system ）
智能卡操作系统(smart-card operating system)
操作系统的运行环境
定时装置
系统栈
特权指令与非特权指令
处理机状态及状态转换
地址映射机构
存储保护设施
中断装置
通道与DMA控制器
定时
时钟分为绝对和间隔，绝对用作记载时间，可修改，文件的修改时间等都根据绝对时间来决定，间隔用于发生中断的记时，到一个间隔时间就进入中断状态，便于切换程序运行。
系统栈
保存中断现场，返回点，参数，局部变量，返回值
处理机状态及状态转换
系统态(管态，核态)
OS运行时的状态，可以执行特权指令，比如置程序状态字，可运行所有指令
用户态 (目态，常态)
用户程序运行所处状态，，只能执行非特权指令，比如计算等，如果要使用特权指令，调用设备等，需要通过中断进入管态
管态 -> 目态(置程序状态字)
目态 -> 管态(中断)
中断
发现中断：
响应中断，将当前运行程序的PSW和PC都压入系统栈，然后根据中断原因，到指定的内存单元取出新的中断向量送到寄存器中，转到相应的中断处理程序。
当中断发生时，由中断源自己引导处理机进入中断服务程序的中断过程称为向量中断。
中断向量就是该类型中断的中断服务例行程序的入口地址和处理器状态字。
通道与DMA控制器
通道
专门负责处理输入输出
具有自己的指令系统
完成CPU委托的输入输出的操作任务
DMA
没有独立指令系统
一次只能传输一个数据块
它能使数据从附加设备（如磁盘驱动器）直接发送到计算机主板的内存上。
体系结构
