文章目录
1.1 操作系统的基本概念
1.1.1 操作系统的概念、功能和目标
1.熟悉的操作系统举例
2.操作系统的层次结构
3.操作系统的概念（定义）
▶ 是系统最基本最核心的软件，属于系统软件
▶ 控制和管理整个计算机的硬件和软件资源
▶ 合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配
▶ 为用户和其它软件提供方便的接口和环境
4.操作系统的功能和目标
（1）作为计算机系统资源的管理者
▶ 管理软硬件资源、合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配
**补充知识：**执行一个程序前需要将该程序放到内存中，才能被CPU处理。
1️⃣处理器（CPU）管理
在多道程序环境下，cpu的分配和运行都以进程（或线程）为基本单位，因此对cpu的管理可理解为对进程的管理。进程管理的主要功能包括进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等。
2️⃣存储器管理
为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用及提高内存的利用率，主要包括内存分配与回收、地址映射、内存保护与共享和内存扩充等功能。
3️⃣文件管理
计算机中所有的信息都是以文件的形式存在的，操作系统中负责文件的管理的部分称为文件系统，文件管理包括文件存储空间的管理、目录管理及文件读写管理和保护等。
4️⃣设备管理
设备管理的主要任务是完成用户的I/O请求，方便用户使用各种设备，并提高设备的利用率，主要包括缓存管理、设备分配、设备处理和虚拟设备等功能。
（2）作为用户与计算机硬件系统之间的接口
▶ 为了让用户方便、快捷、可靠的操作计算机硬件并执行自己的程序，操作系统提供了用户接口
▶ 操作系统提供的接口分为两类：命令接口和程序接口
▶ 命令接口：用户可以直接使用的，利用这些操作命令来组织和控制作业的执行
▶ 程序接口：用户通过程序间接使用的，编程人员可以使用它们来请求操作系统服务
1️⃣命令接口
▶ 命令接口分为两类：联机命令接口和脱机命令接口，用户可以直接调用
▶ 联机命令接口：又称交互式命令接口，适用于分时或实时系统的接口，由一组键盘操作命令组成。用户输入一条指令，操作系统就执行一条指令；
▶ 脱机命令接口：又称批处理接口，使用于批处理系统，由一组作业控制命令组成。用户输入一堆指令，操作系统运行一堆指令。在操作系统运行这些命令时用户不可干预。
使用windows系统的搜索功能，搜索C盘中的 *.bat文件，用记事本任意打开一个
2️⃣程序接口
▶ 程序接口：由一组系统调用（也称广义指令）组成
▶ 用户通过在程序中使用这些系统调用来请求操作系统为其提供服务，只能通过用户程序间接调用
▶ 如使用各种外部设备、申请分配和回收内存及其它各种要求
（3）作为扩充机器（虚拟机）
▶ 没有任何软件支持的计算机称为裸机
▶ 覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚拟机
1.1.2 操作系统的特征
**知识总览**
1. 操作系统的特征——并发
并发:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的，但微观上是交替发生的。
常考易混概念——并行:指两个或多个事件在同一时刻同时发生。
并发 VS 并行
假设小渣和老渣每人有两个女朋友。任务1：和一号约会；任务2：和二号约会…
并行约会：同一时刻同时进行两
个约会任务
并发约会：宏观上看，这一天老渣在同时进行两
个约会任务。微观上看，在某一时刻，老渣最多
正在进行一个约会任务
操作系统的并发性指计算机系统中“同时”运行着多个程序，这些程序宏观上看是同时运行着的，而微观上看是交替运行的。
操作系统就是伴随着“多道程序技术”而出现的。因此，操作系统和程序并发是一起诞生的。
注意：
单核CPU同一时刻只能执行一个程序，各个程序只能并发地执行
多核CPU同一时刻可以同时执行多个程序，多个程序可以并行地执行
2.操作系统的特征——共享
共享即资源共享，是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
所谓的“同时”往往是宏观上的，而在微观上，这些进程可能是交替地对该资源进行访问的（即分时共享）
生活实例：
▶ 互斥共享方式：使用QQ和微信视频。同一时间段内摄像头只能分配给其中一个进程。
▶ 同时共享方式：使用QQ发送文件A，同时使用微信发送文件B。宏观上看，两边都在同时读取并发送文件，
说明两个进程都在访问硬盘资源，从中读取数据。微观上看，两个进程是交替着访问硬盘的。
3.操作系统的特征——并发和共享的关系
并发性指计算机系统中同时存在着多个运行着的程序。
共享性是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
4.操作系统的特征——虚拟
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。物理实体（前者）是实际存在的，而逻辑上对应物（后者）是用户感受到的
5.操作系统的特征——异步
异步是指，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，以不可预知的速度向前推进，这就是进程的异步性。
