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update OS1
This commit is contained in:
KimYang
@@ -1 +1,102 @@
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# 操作系统的基本概念
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## 1、冯诺依曼模型
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以存储器为核心，由运算器、存储器、控制器组成主机部分，输入/输出设备为外设部分。
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## 2、计算机系统
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操作系统是计算机硬件之上的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充，引入操作系统的目的是：
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1. 提供一个用户与计算机硬件之间的接口，提升易用性。
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2. 控制和管理计算机系统之中的各种硬件和软件资源，提升资源利用率。
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3. 合理调整计算机系统的工作流程，提升系统性能。
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## 3、操作系统
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+ 作业：用户在一次解题或一个事务处理过程中，要求计算机系统所做工作的集合，包括用户程序所需数据及命令等。
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### 3.1、操作系统的特征
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1. 并发性
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并发性指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。（宏观同时发生，微观交替执行）
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注意与并行性区分，并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生（宏观微观都是同时发生）；
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2. 共享性
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共享性指系统中的软硬件资源不再为某个程序所独占，而是供多个程序共同使用。
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**并发和共享是操作系统的两个最基本的特征**，两者互为存在条件：
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* 资源的共享是以系统的并发执行能力为条件的，没有并发就没有资源共享问题。
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* 若系统不能对资源共享进行有效管理，也会影响到系统的并发执行能力。
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资源共享方式分为两种：
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+ 互斥共享：同一时刻只能供一个作业使用，如：打印机
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+ 同时访问：同一时刻可以供多个作业同时访问，如：磁盘。
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这里的同时指宏观上的同时，在微观上可能还是交替访问。
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3. 虚拟性
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虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。如：多道程序设计技术、虚拟存储器、虚拟设备等
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4. 异步性
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只会发生在多道程序环境中，由于资源等因素的限制，程序是以“走走停停”的方式运行的，每个程序执行时间和多个程序之间的执行顺序都是不可预测的。
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### 3.2、操作系统的主要功能和提供的服务
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操作系统的五大基本功能：
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1. 处理器管理
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主要任务是对处理器的分配和运行实施有效的管理。在多道程序环境下，对处理器的分配和运行是以**进程**为基本单位的，所以处理器管理即**进程管理**，其主要功能如下：
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+ 进程控制：负责进程的创建、撤销、一级状态转换
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+ 进程同步：对并发执行的进程进行协调
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+ 进程通信：负责进程间的信息交换
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+ 进程调度：按特定算进行处理器分配
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2. 存储器管理
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主要任务是对**内存**进行分配、保护和扩充，其主要功能如下：
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+ 内存分配：按特定策略为各个程序分配内存。
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+ 内存保护：保证各程序在自己的内存区域内运行而不互相干扰。
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+ 内存扩充：借助虚拟存储技术扩充内存以允许大型程序可以运行。
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3. 文件管理
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主要任务是支持文件存储、检索和修改等操作，解决文件共享、加密和保护问题，其主要功能如下：
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+ 文件存储空间管理：负责对文件存储空间进行管理，包括存储空间的分配与回收等。
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+ 目录管理：提供按名存取的功能。
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+ 文件操作管理：负责文件数据的读写。
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+ 文件保护
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4. 设备管理
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主要任务是对计算机系统内的说所有设备实施有效管理。其主要功能如下：
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+ 设备分配
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+ 设备传输控制
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+ 设备独立性：即用户程序中的设备与实际物理设备无关
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5. 用户接口
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+ 命令接口
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+ 联机命令接口（交互式命令接口）：适用于**分时或实时操作系统**，人在终端一条条命令输入执行。
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+ 脱机命令接口（批处理命令接口）：适用于**批处理操作系统**，直接丢一个 bash 文件执行。
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+ 程序接口（系统调用）：供用户程序和其他系统程序调用的一组命令。
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+ 图形接口（图形界面）：就是大家目前常用的窗口，它是**联机命令窗口**的图形化
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# 操作系统的发展与分类
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一片荒芜，期待你贡献出你的笔记～ 🥰
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## 1、操作系统的形成和发展
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操作系统经历如下三个发展阶段：无操作系统阶段（手工操作与脱机输入/输出）、单道批处理系统和多道批处理系统：
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1. 无操作系统阶段
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在第一代计算机时期，构成计算机的主要元器件是电子管，人们采用**手工操作方式**操作计算机：先将程序纸带或卡片装入输入机。然后启动输入机把程序和数据送入计算机，接着通过控制台开关启动程序运行，当程序运行完毕后，由用户取走纸带和结果。
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后来引入了脱机输入/输出技术，解决了CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾，减少了cpu的空闲等待时间，提高了I/O速度。
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若输入/输出操作在主机控制下进行，则称为联机输入/输出。
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2. 单道批处理系统
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通常是把一批作业以脱机输入/输出方式输入到磁带上并在系统中配置监督程序，其可以管理作业的运行，负责装入和运行各种系统程序来完成作业的自动过渡。
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单道批处理系统主要特点：
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+ 自动性：监督程序可以完成作业的自动过渡。
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+ 顺序性：各作业的完成顺序与它们进入内存的顺序完全相同。
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+ 单道性：内存仅有一道作业在运行。
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3. 多道批处理系统
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在单道批处理系统的基础上，引入多道程序设计技术。由此形成了多道批处理系统。
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多道程序设计技术是将一个以上作业存放在主存当中，并同时处于运行状态，这些作业共享处理器，外设以及其他资源。
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<img src="https://picbed.kimyang.cn/202108071742553.jpeg" style="zoom:150%;" />
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在**单处理器**的计算机系统中，多道批处理系统主要特点：
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+ 多道：内存中同时存放多道相互独立的程序
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+ 宏观上并行：在内存中的多道程序都处于运行状态。
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+ 微观上串行：实际上内存中的多道程序轮流占用CPU，交替执行。
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## 2、操作系统的分类
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操作系统有三种基本类型，即批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。随着计算机体系结构的发展，其他多种操作类型应运而生，比如嵌入式操作系统、个人计算机操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
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1. 批处理操作系统
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批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统，大致内容和前面一致。前面只说了单处理器下的多道批处理系统的特点，现在总结多道批处理系统本身的特点：
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+ 用户脱机使用计算机
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+ 成批处理
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+ 多道程序运行
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2. 分时操作系统
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在分时操作系统中，人们以**联机方式**使用计算机，所谓分时技术就是把处理器的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮流把处理器分配给各联机作业使用。
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分时操作系统的多种实现方式：
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+ 简单分时操作系统：内存只驻留一道作业，其他作业都在外存上。
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3. 实时操作系统
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@@ -11,10 +11,11 @@
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"vuepress": "^1.5.3"
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"vue-router": "^3.4.5",
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