对应王道考研课程：王道计算机考研 操作系统_哔哩哔哩_bilibili

计算机系统的层次体系：

 

 注意：操作系统是一种软件（系统软件），而非硬件

操作系统是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配，以提供给用户和其他软件方便的接口和环境，它是计算机系统中最基本的系统软件。

操作系统的功能：

1）资源的管理者

2）向用户提供服务

3）对硬件机器的拓展

进程是一个程序的执行过程，执行前需要将该程序放在内存中，才能被CPU处理。

 

 

 

 

 系统调用=系统调用指令=广义指令

 

操作系统的四个特征：

1）并发2）共享3）虚拟4）异步（并发和共享是操作系统最基本的特征）

并发：并发是指单核CPU能够并发执行程序（多道技术），操作系统和并发是同时诞生的 

共享：1）互斥共享2）同时共享（伪同时）

 

 虚拟：是指把物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。

 

 

 异步：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，以不可预知的速度向前推进，这就是进程的异步性。

  指令：指令是处理器（CPU）能够识别、执行的最基本命令（代码需要转换为机器指令才能被系统执行）

处理器的两种状态、两种程序

 

 

 

内核是计算机上配置的底层软件，是操作系统最基本、最核心的部分

 

 

操作系统的体系结构

 

 中断和异常

发生中断就意味着需要操作系统介入，开展管理工作

 注意：当中断发生时，CPU立即进入核心态（进程切换需要使用特权指令），用户态和核心态的切换是通过中断实现的，并且中断是唯一途径。

中断的分类：

 

 

 

  外中断的处理流程：

1）每条指令执行结束后，CPU检查是否有外部中断信号

2）若存在外部中断信号，则需要保护被中断进程的CPU环境

3）根据中断信号转入相应的中断处理程序

4）恢复原进程的CPU环境并退出中断，返回原进程继续向下执行

系统调用

所有的应用程序想要使用硬件资源时，都要通过系统调用向操作系统发出请求，操作系统会对各个请求进行协调管理。

注意：凡是与资源有关的操作、会直接影响其他进程的操作，一定需要操作系统来介入，即需要通过系统调用来实现

作用：系统调用可以保证系统的稳定性和安全性，防止用户非法操作。

注意：系统调用相关处理是发生在核心态下的

 

 注意：陷入指令是唯一一个只能在用户态下执行而不能在核心态下执行的指令（因为系统调用请求是在用户态，而对系统调用的相应处理是发生在核心态）