1.操作系統(tǒng)的概念
① 操作系統(tǒng)是管理計算機(jī)硬件與軟件資源的程序,是計算機(jī)的基石聘裁。
② 操作系統(tǒng)本質(zhì)是一個運行在計算機(jī)上的軟件程序雪营,用于管理計算機(jī)硬件和軟件資源。舉例:運行在你電腦上的所有應(yīng)用程序都通過操作系統(tǒng)來調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)存以及磁盤等等硬件衡便。
③ 操作系統(tǒng)屏蔽了硬件層的復(fù)雜性献起。操作系統(tǒng)就像是硬件使用的負(fù)責(zé)人,統(tǒng)籌各種相關(guān)事項镣陕。
④ 操作系統(tǒng)的內(nèi)核是操作系統(tǒng)的核心部分谴餐,負(fù)責(zé)系統(tǒng)的進(jìn)程管理(應(yīng)用程序)、內(nèi)存管理呆抑、文件管理和設(shè)備管理岂嗓。內(nèi)核是連接應(yīng)用程序和硬件的橋梁,決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性鹊碍。
2.基本功能
2.1 進(jìn)程管理
進(jìn)程控制厌殉、進(jìn)程同步食绿、進(jìn)程通信、死鎖處理等公罕。
2.2 內(nèi)存管理
虛擬內(nèi)存器紧、地址映射、內(nèi)存分配楼眷、內(nèi)存保護(hù)與共享等铲汪。
2.3 設(shè)備管理
緩沖管理、設(shè)備分配罐柳、設(shè)備處理桥状、虛擬設(shè)備。處理用戶的 I/O 請求硝清,方便用戶使用各種設(shè)備辅斟,并提高設(shè)備的利用率。
2.4 文件管理
文件存儲空間的管理芦拿、目錄管理士飒、文件讀寫管理和保護(hù)等。
3.系統(tǒng)調(diào)用
(1)什么是系統(tǒng)調(diào)用蔗崎?
用戶態(tài):運行的用戶程序或者進(jìn)程酵幕。
系統(tǒng)態(tài):運行操作系統(tǒng)程序或者進(jìn)程,可以訪問計算機(jī)的任何資源缓苛,不受限制芳撒。
系統(tǒng)調(diào)用:當(dāng)用戶程序需要操作系統(tǒng)態(tài)級別的資源時,例如進(jìn)程控制未桥、進(jìn)程通信笔刹、內(nèi)存管理、文件管理等冬耿,都要通過系統(tǒng)調(diào)用的方式舌菜,即請求系統(tǒng),由操作系統(tǒng)代為完成其操作亦镶。
(2)系統(tǒng)調(diào)用的分類
①?進(jìn)程控制:完成進(jìn)程的創(chuàng)建日月、阻塞、喚醒缤骨、掛起爱咬、激活和終止。
②?進(jìn)程通信:完成進(jìn)程之間的消息傳遞或者信號傳遞等功能绊起。
③?內(nèi)存管理:完成內(nèi)存的分配精拟、回收、獲取內(nèi)存區(qū)和地址等功能。
④?文件管理:完成文件的讀串前、寫瘫里、創(chuàng)建及刪除等功能。
⑤?設(shè)備管理:完成設(shè)備的請求荡碾、釋放谨读、啟動等功能。
Linux 的系統(tǒng)調(diào)用主要有:
4.中斷分類
(1)外中斷
由 CPU 執(zhí)行指令以外的事件引起坛吁,例如 I/O 完成中斷劳殖,表示設(shè)備輸入/輸出處理已經(jīng)完成,處理器能夠發(fā)送下一個輸入/輸出請求拨脉。還有時鐘中斷哆姻、控制臺中斷等。
(2)異常
由 CPU 執(zhí)行指令的內(nèi)部事件引起玫膀,例如矛缨,非法操作碼、地址越界帖旨、算術(shù)溢出等箕昭。
(3)陷入
用戶程序使用系統(tǒng)調(diào)用。