作業系統介紹

2021-10-16 13:15:21 字數 1087 閱讀 5687

程式執行指令:

處理器從記憶體獲取指令(fetch)

對指令解碼(decode)

執行指令(execute)

作業系統(operating system):

負責讓程式執行變得容易,允許程式共享記憶體,與裝置互動。

虛擬化(virtualization):

作業系統將物理資源轉換為更通用、更強大且更易於使用的虛擬形式。因此,作業系統也稱為虛擬機器(virtual machine)。

作業系統提供了一些介面(api)來供使用者執行程式,分配記憶體,訪問檔案等,稱為系統呼叫(system call)。可以說作業系統為應用程式提供了乙個標準庫(standard library)。

虛擬化允許多個程式共享cpu,記憶體和裝置。因此,作業系統也稱為資源管理器(resource manager)。

virtualizing the cpu

將單個cpu轉化為看似無限數量的cpu,從而讓許多程式看似同時執行。

virtualizing memory

每個程序訪問自己的私有虛擬位址空間(virtual address space),作業系統以某種方式對映到機器的物理記憶體上。

乙個正在執行的程式中的記憶體引用不會影響其他程序(或者作業系統本身)的位址空間。

對於正在執行的程式,他完全擁有自己的物理記憶體。但實際情況是,物理記憶體是由作業系統管理的共享資源。

concurrency

構建正確的併發程式:

如果乙個記憶體中存在有很多併發執行的執行緒,如何構建乙個正確工作的程式?作業系統需要什麼原語?硬體應該提供哪些機制?如何利用它們來解決併發問題?

persistence

檔案系統:

作業系統中管理磁碟的軟體稱為檔案系統(file system),它負責以可靠和高效的方式,將使用者建立的任何檔案儲存在系統的磁碟上。

作業系統提供了一種通過系統呼叫來訪問裝置的標準和簡單的方法。

作業系統的功能:

設計目標:

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