注: 這是對 [abraham silberschatz. 作業系統概念 第七版. 高等教育出版社, 2010.1] 一書的概述性閱讀筆記
同時也是對學校作業系統課程部份作業的整理
1.作業系統定義和目的
目前對作業系統沒有乙個十分完整的或廣泛接受的定義，作業系統是管理計算機硬體的程式，為應用程式提供基礎，並且充當計算機硬體和計算機使用者的中介。
作業系統的不同設計目標構成了選擇不同演算法和策略的基礎，從使用者視角，單使用者作業系統為效能和體驗而優化，使用者共享的作業系統為資源使用而優化，工作站作業系統為效能和資源利用率折中優化，移動裝置作業系統為方便和能耗而優化，也有作業系統沒有使用者觀點無需干預而自主執行。從系統視角作業系統可視作資源分配器，決定如何為使用者和程式分配資源，控制i/o裝置，管理使用者程式的執行和資源正確使用。
2.作業系統結構
作業系統需要具有多道程式處理能力，多道程式設計通過組織作業使cpu總有乙個作業可執行，從而提高cpu的利用率。作業系統同時將多個任務儲存在記憶體中，選擇其中乙個作業並開始執行，當該作業等待另乙個任務時多道程式系統會切換到另乙個作業執行，以此繼續直到作業完成。
多道程式系統提供了可以充分使用各種系統資源的環境，而分時系統作為多道程式設計的延伸，採用cpu排程和多道程式設計以提供使用者分時計算機的一部分，每個使用者在記憶體中至少有乙個程式，裝入記憶體的程式執行時通常只執行較短的一段時間，此事並未完成或等待i/o操作（如使用者互動），使用者互動輸入時cpu將切換到其他使用者的程式。
3.作業系統操作
現代作業系統由中斷驅動，事件由中斷和異常引起，對每一種中斷，作業系統中不同的**段決定了將要採取的動作，中斷服務程式用來處理中斷。
為了保證作業系統正常執行，硬體增加模式位區分作業系統執行的任務和使用者執行的任務，即雙重模式，雙重模式操作提供了保護作業系統和使用者程式不受錯誤使用者程式影響的手段：將能引起損害的機器指令作為特權指令，在使用者模式下執行特權指令是不被硬體允許的，該指令將會被認定為非法並以異常的形式通知作業系統。
當使用者應用程式需要作業系統服務，需要通過系統呼叫，系統呼叫為使用者程式請求作業系統代表使用者程式完成預留給作業系統的任務提供了方法。系統呼叫可以採取多種途徑，這具體取決於下層處理器提供的功能。當系統呼叫被執行時，硬體將其作為軟體中斷，控制權通過中斷向量轉交到作業系統中斷處理程式，核心檢驗引數是否正確合法再執行請求，然後將控制權返回到系統呼叫後的指令。
4.程序管理
正處於執行中的程式稱為程序，程序需要一定的資源（包括cpu時間、記憶體、檔案、i/o裝置）以完成任務，這些資源可以在程序建立時或執行程序時分配給程序，程序還可以接受傳輸過來的各種初始化資料
程式本身不是程序而是被動的實體，程序是活動的實體，單執行緒程序具有乙個程式計數器，多執行緒程序具有多個程式計時器，程式計時器指明確下乙個要執行的指令。
程序是系統工作的單元，系統由多個程序組成（作業系統程序和使用者程序），這些程序可以潛在地併發執行。
作業系統負責程序的建立、刪除、掛起和重啟，提供程序同步、通訊和死鎖處理機制。
5.記憶體管理
記憶體是乙個大的位元組或字的陣列，每個位元組或字有其自己的位址，記憶體可以被cpu和i/o裝置所共同快速訪問，是cpu所能直接定址和訪問的唯一大容量儲存器，需要處理的資料和需要執行的指令必須先存入記憶體中
多個程序共享記憶體產生了記憶體管理需要，記憶體管理有多種方案，反映各種演算法，適應特定的硬體設計，以改善cpu利用率和對使用者的響應速度。
作業系統負責記錄記憶體的哪部分正在被使用及被誰使用，決定哪些程序可以裝入記憶體，根據需要分配和釋放記憶體空間。
6.儲存管理
檔案是由其建立者定義的一組相關資料集合，通常表示程式和資料，檔案亦即作業系統對儲存裝置的物理屬性進行抽象所定義的邏輯儲存單元，作業系統將檔案對映到物理介質上，並通過這些儲存介質訪問檔案。
作業系統負責建立和刪除檔案、建立和刪除目錄來組織檔案、提供操作目錄和檔案的原語、將檔案對映到二級儲存、在穩定儲存介質上備份檔案。
當儲存在儲存系統中的資訊被使用時，它會被臨時複製到更快的儲存系統（快取記憶體）。
7.計算環境
傳統計算：傳統分時系統採用定時器和排程演算法，通過cpu迅速地迴圈程序，給每個共享系統時間的使用者分配資源。現在程序通常為同一使用者所擁有，使用者程序及提供服務的系統程序一起管理，都能獲得一定時間的計算。
clent-server計算：計算伺服器系統提供介面接收使用者所傳送的執行操作的請求，執行操作並將操作結果返回給客戶機；檔案伺服器系統提供檔案系統介面供使用者建立、更新、訪問和刪除檔案。
p2p計算：客戶機和伺服器彼此並不區別，系統中所有節點對等，對等系統提供了更好的效能，通過分布在網路中的多個節點提供服務從而避免了伺服器瓶頸的問題。
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