目录
操作系统的目标和作用
目标
作用
操作系统的发展过程
单道批
多道批
分时系统
实时系统
微机操作系统
嵌入式操作系统编辑
网络操作系统编辑
分布式操作系统
操作系统的基本特性
并发
共享
虚拟
异步
操作系统的运行环境
操作系内核
处理机的双重工作模式
特权指令和非特权指令
用户态到内核态的切换
中断与异常
操作系统的主要功能
处理机管理功能
存储器管理功能
设备管理功能
文件管理功能
操作系统与用户之间的接口
现代操作系统的新功能编辑
操作系统的结构设计
系统调用
教材：计算机操作系统 汤小丹等编著
操作系统（operating system，简称OS）是管理计算机硬件和软件资源的系统软件，它为用户提供了方便的接口，并通过调度、管理、控制等机制，保证计算机的高效运行
操作系统的目标和作用
目标
1.方便性
2.有效性
3.可扩充性
4.开放性
方便高效
作用
图形用户界面（GUI）：例如Windows、macOS等操作系统的桌面环境，使用图标、按钮、窗口等元素
操作系统的发展过程
推动发展的动力
发展过程
单道批
吞吐量表示单位时间内系统能够处理的工作量，通常是指系统完成的进程数或任务数
多道批
没有互动操作
分时系统
实时系统
类型
微机操作系统
发展
嵌入式操作系统
网络操作系统
分布式操作系统
操作系统的基本特性
并发
共享
虚拟
虚拟化技术使得多个虚拟环境能够共享同一物理资源，同时保持彼此独立，提供更高效、灵活和隔离的资源管理。
异步
操作系统的运行环境
一、硬件支持
硬件环境是操作系统赖以运行的物理设备基础，包括处理器、存储器、外部设备等
处理器（CPU）
负责执行操作系统和应用程序的指令。
操作系内核
处理机的双重工作模式
保护机制
特权指令和非特权指令
用户态到内核态的切换
中断与异常
操作系统的主要功能
5大功能+现代新增功能
处理机管理功能
核心
处理机的分配和运行都是以进程为基本单位的，因而对处理机的管理可归结为对进程的管理
进程控制是操作系统管理进程生命周期的基本功能，包括进程的创建、终止、挂起、恢复等操作。进程控制确保了操作系统能够有效地管理多个进程的执行。
进程同步是指多个进程在共享资源时，操作系统需要确保进程之间的协作与访问不会产生冲突。进程同步主要解决竞态条件和死锁等问题。
进程通信是指不同进程之间通过某种机制交换信息，以实现协作。进程间通信可以是同一机器上的进程，也可以是不同机器上的进程。
调度是操作系统分配CPU资源的过程，确保多个进程能够公平、高效地运行。调度可分为作业调度和进程调度。
存储器管理功能
设备管理功能
主要任务: (1)完成I/0请求; (2)提高CPU和I/0设备的利用率。
文件管理功能
操作系统与用户之间的接口
cli键盘 gui鼠标
现代操作系统的新功能
操作系统的结构设计
简单结构
模块化结构
分层操作系统
微内核结构
外核结构
系统调用
类型
总结
