第一章 引论
作者：互联网
操作系统是计算机系统中最重要的系统软件，也是配置在计算机硬件上的第一层软件。
## 1.1 操作系统的概念
### 1.1.1 什么是操作系统
1. 操作系统的定义
操作系统是介于计算机硬件和应用软件之间的一个软件系统
2. 操作系统到底操控（管理）什么事情
操作系统是掌控（管理）计算机上所有事情的系统软件，它需要完成以下功能：
- 控制和管理计算机系统的所有硬件和软件资源。
- 合理的组织计算机的工作流程，保证计算机资源的公平竞争和使用。
- 方便用户使用计算机。
- 防止计算机资源的非法侵占和使用。
- 保证操作系统自身的正常运转。
3. 操作系统的设计目标
- 方便性
- 有效性
- 可扩展性
- 开放性
- 可靠性
- 可移植性
### 1.1.2 操作系统的主要功能
多道程序设计技术：内存中同时放入多道程序（进程）交替运行共享系统资源，当一道程序（进程）由于某种原因（如输入/输出请求）而暂停执行时，CPU立即去执行另一道程序（进程）。
- 处理器管理
- 存储器管理
- 设备管理
- 文件管理
- 用户接口
- 网络与通信管理
### 1.1.3 操作系统的基本特征
- 并发性
- 共享性
- 虚拟性
- 不确定性
## 1.2 操作系统的逻辑结构和运行模型
### 1.2.1 用户态和内核态的划分
- 内核态：操作系统运行的状态（该状态下可以执行操作系统的所有指令，并能够使用系统的全部资源）
- 用户态：用户程序运行的状态
### 1.2.2 操作系统的逻辑结构（根据内核组织结构分）
- 单内核结构
- 分层式结构
- 微内核结构
### 1.2.3 操作系统的运行模型
- 独立运行的内核模型
- 嵌入到用户进程中执行的模型
- 作为独立进程运行的模型
## 1.3 操作系统的形成与发展
驱动因素：1.硬件成本的不断降低。2.计算机的功能和复杂性不断提高。
### 1.3.1 操作系统的形成时期
- 手工操作阶段（电子管）
- 监控程序阶段（早期批处理阶段，晶体管）
### 1.3.2 操作系统的成熟时期
- 多道批处理操作系统（集成电路）
- 分时操作系统（人机交互，共享主机——时间片，便于用户上机）
### 1.3.3 操作系统的进一步发展时期
## 1.4 主要操作系统的类型
### 1.4.1 批处理操作系统
- 单道批处理系统
- 多道批处理系统
### 1.4.2 分时操作系统
独立性、同时性、交互性、及时性
### 1.4.3 实时操作系统
### 1.4.4 微机操作系统
- 单用户单任务操作系统
- 单用户多任务操作系统
- 多用户多任务操作系统
### 1.4.5 网络操作系统
### 1.4.6 多CPU操作系统
### 1.4.7 分布式操作系统
### 1.4.8 嵌入式操作系统
## 1.5 操作系统安全性概述
### 1.5.1 操作系统安全的重要性
### 1.5.2 操作系统的安全观点
### 1.5.3 实现操作系统安全性的基本技术
- 身份鉴别
- 存取控制
- 最小特权管理
- 硬件保护
- 安全审计
- 入侵检测
- 数据加密
## 1.6 操作系统运行基础
### 1.6.1 处理器及工作模式
1. 中央处理器
2. 特权指令
- 特权指令
- 非特权指令
3. CPU状态
- 操作系统通过程序状态字（PSW)来区分CPU的状态：内核态、用户态
- 中断和异常是CPU状态从用户态转换到内核态（核心态）的唯一途径
### 1.6.2 中断技术
中断是随机的、中断是可恢复的、中断是自动处理的。
1. 中断分类（P36图1-16）
2. 中断向量
3. 中断响应与处理
- 中断系统
+ 硬件中断装置
+ 软件中断处理程序
4. 多重中断
### 1.6.3 系统调用
1. 系统调用的概念
- 在操作系统内核中设置了一组用于实现各种系统功能的子程序（内核函数）
- 用户程序在用户态执行中需要系统内核提供服务时，能够使用这组子程序
2. 系统调用的实现过程
- 系统产生软中断
- 分析功能号并在入口地址表中查找对应的系统调用子程序（内核函数），有事还需要进行安全控制检查
- 执行系统调用子程序并得到结果
- 恢复用户程序的现场信息，CPU切换会用户态并返回结果，必要时进行安全检查。
3. 系统调用与一般用户子程序的区别
- 所处的CPU状态不同
- 系统调用产生中断（访管中断/陷进）
- 系统调用子程序的代码与调用者的程序代码是分开的，不在同一个进程地址空间
- 不同用户程序可以共享使用同一个系统调用，用户子程序通常不能由其他用户程序调用
- **区别：**系统调用不能单独运行（由用户程序调用），运行在内核态，实用程序可以单独运行在用户态
标签：1.4,调用,操作系统,引论,中断,第一章,内核,### 来源： https://blog.csdn.net/worler/article/details/122554591