第1章 计算机系统概述
操作系统概念
自上而下分为下面这几种
操作系统（OS）是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源
OS是计算机系统中最基本的系统软件
操作系统特征
计算机系统最基本的特征并发和共享，二者互为存在条件
并发
并发指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，宏观上同时发生、微观上交替发生（单核CPU同一时刻只能执行一个程序，各个程序只能并发的执行），并行指两个或多个事件在同一时刻同时发生（多核CPU同一时刻可以同时执行多个程序，多个程序可以并行的执行）
共享
共享即资源共享，是指操作系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用
- 互斥共享方式（PV操作）：系统中的某些资源，虽然可以提供给多个进程使用，但一个时间段内只允许一个进程访问该资源
- 同时共享操作： 系统中的某个资源，允许一个时间段内由多个进程“同时”对它们进行访问
虚拟
虚拟是指把一个物理上的尸体边为若干个逻辑上的对应物，虚拟机
- 时分复用技术（处理器的分时共享）：虚拟存储器、虚拟设备技术
- 空分复用技术（虚拟存储器）：虚拟磁盘、虚拟存储器
异步
在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但由于资源有限，进程的执行不是一贯到底的而是走走停停。
操作系统发展和分类
手工操作阶段
用户独占全机，CPU等人操作，没有操作系统
批处理阶段
单道和多道
单道批处理系统
引入脱机输入/输出技术，由监督程序负责控制作业的输入、输出，只能有一道程序运行，这个运行完后才能运行下一个
优点：缓解了一定的人机速度矛盾，资源利用率UP
缺点：CPU有大量的时间在等待I/O
特点：自动性、顺序性、单道性
多道批处理系统
允许多个程序在CPU中交替运行，这些程序共享系统中的各种软硬件资源
优点：上面👆
缺点：用户响应长，没有人机交互功能（在分时操作系统解决了这个问题）
特点：多道，宏观上并行、微观上串行
分时操作系统
计算机以时间片位单位轮流为各个用户/作业服务，终端与计算机进行交互
优点：请求及时响应
缺点：不能优先处理一些紧急任务
特点：同时性、交互性、独立性、及时性
实时操作系统
系统能及时相应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理
按任务执行时呈现周期性来划分
- 周期性实时任务：外部设备周期性地发出激励信号给计算机
- 非周期性实时任务：外部设备发出的激励信号并无明显的周期性，但都必须联系着一个截止时间
根据对截止时间的要求划分
- 硬实时任务（硬实时系统）：系统必须满足任务对截止时间的要求，飞行器的飞行自动控制系统
- 软实时任务（软实时系统）：飞机订票系统