这篇文章主要介绍操作系统的定义、架构层次、界面和内核、内部组成和特征等内容。

概述

操作系统定义

用户角度 ：操作系统是一个控制软件。

• 管理应用软件：可以限制不同的应用程序占用不同的资源
• 为应用程序提供服务：I/O 服务，声卡、网卡的访问服务
• 杀死应用程序

程序角度 ：操作系统是资源管理器。

• 管理外设，分配资源
• 抽象化作用
  • CPU 抽象成进程
  • 磁盘抽象成文件
  • 内存抽象成地址空间

操作系统的架构层次

硬件之上、应用软件之下（为应用软件提供服务支持）。

操作系统的界面和内核

Linux、Windows、Android 的界面属于外壳（shell），而不是内核（kernel）。kernel 是操作系统的研究重点，处于 shell 之下。

操作系统内部组成

操作系统（kernel）内部组件包括：

• CPU 调度器
• 物理内存管理
• 虚拟内存管理
• 文件系统管理
• 中断处理与 I/O 设备驱动

操作系统特征

• 并发
  • 计算机系统中同时存在多个运行的程序，需要 OS 管理和调度。
• 共享
  • “同时”访问或互斥共享。
• 虚拟
  • 利用多道程序设计技术，让每一个用户都觉得有一个计算机专门为他服务。
• 异步
  • 每个程序的执行不是一贯到底，而是走走停停 & 交替执行，向前推进速度不可预知；
  • 只要运行环境相同，OS 保证程序运行结果相同。

「并发」在一段时间内可以有多个程序运行，而「并行」是在一个时间点上可以有多个程序运行，并行需要多核 CPU 支持。