谈谈操作系统吧

这些内容基本上来自教科书，但全是我手打的 有图为证

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计算机系统可以粗分为四个部分 硬件 操作系统 应用程序 用户
硬件又可以分为两层甚至更多层：最底层是物理设备包括集成芯片，电线，电源。电容等。接着说微体系架构包括cpu内部的专用内部寄存器（不就是内部缓存么，说得那么绕口），还有就是微码（貌似Intel出了次重大事故然后搞出来的这东西），再往上就是由相关硬件和对汇编程序员可见的指令构成的指令集体系层，这一层通常称为机器语言。（难道是指cpu指令集？汇编语言不愧是低级语言啊）
操作系统的作用类似于政府，用来控制和协调各用户的应用程序对硬件的使用。与政府一样，操作系统本身不能实现任何有用的功能，只不过提供了一个方便其他用户使用的环境。（我个人觉得不是很严谨，内存管理，线程调度这些难道不是有用的功能么？不过操作系统确实不能解决实际应用问题倒是真的）。操作系统性能的高低决定着计算机的潜在性能能否发挥出来（最好的例子就是32位系统对4G以上内存的限制）。
应用程序规定了安装何种方式来使用硬件资源来解决用户的应用问题。
用户是指使用计算机的个体（并不是指我们平时所说的管理员用户之类的那其实是属于操作系统的用户管理里面的内容）

1 从用户角度来看，OS是其与计算机硬件之间的接口（用户通过命令操作，或者是使用应用程序，应用程序来调用系统服务程序。利用图形化界面来操作计算机）
2 从系统角度来看，OS是计算机系统的资源管理者（操作系统是与硬件最为密切的程序，可以将操作系统看成是硬件的分配器。操作系统也提供大量高级而调用简单的服务来掩盖不同硬件的差异）
3 从软件角度来看, OS是就像一条虚拟的计算机(屏蔽掉了硬件的部分差异,如AMD和Intel的处理器差异，但是不能屏蔽性能的差异和一些规格的差异如DX9和DX11)

1.3操作系统的特征和功能
特征：
1 并发性并发是指在某一段时间内计算机系统执行多个程序（并发不同于并行，并行是同一时刻，只有在分时操作系统中才能实现），在单个cpu计算机中并发微观上是串行的，而在多cpu中程序微观上也是并行的。
2 共享性指多个用户或程序共享系统软硬件资源。一方面是出于经济方面的考虑，另一方面共享文件和数据库在开发某一项目时成员可以提高开发效率共享包括互斥共享和同时共享互斥共享如打印机可以允许多个用户使用但同一时间只能一个用户使用，这样的资源被称为临界资源同时共享系统的快速设备如磁盘尽管只允许多个作业串行访问但是其资源占用和释放都很快可以被看成是同时共享设备
3 异步性多道程序环境中，由于资源有限进程众多，进程执行不是一气呵成而是断断续续，进程的什么时候执行与暂停都是随机的这被称为异步性。异步性也表现在其它方面作业的到达时间是随机的进程的数量也是随机的甚至停电也是随机的。但是操作系统要保证在随机的环境下同样的进程在运行环境相同时要保证结果相同。
4 虚拟性操作系统通过各种技术将物理设备变成虚拟的设备，提高计算机的使用便捷性和效率。
功能：
基本功能：
创建一个多自治抽象组件的虚拟机运行环境，其中大多数组件可以自发运行。（就是说虚拟一个可以满足程序运行环境的虚拟机）
根据计算机管理员策略来协调组件的使用（资源管理包括软硬件资源）从资源管理的角度计算机具备以下功能:
处理机管理：进程控制进程同步进程通信调度
存储管理：内存的分配与回收（包括内存分配数据结构内存分配功能内存回收功能）
存储保护和共享（防止地址越界<越界会导致自己进程的崩溃还会导致其他进程出错甚至导致计算机系统崩溃不过利用内存空间溢出可以实现黑客技术的提权操作>防止操作越权）
地址转换：将逻辑地址转换为物理地址
内存扩充：虚拟内存
设备管理：缓冲管理设备分配设备通信设备独立性和虚拟设备
文件管理：提供文件的组织方法提供文件的存取和使用方法实现文件存储空间的管理实现文件的目录管理实现文件的共享和安全性控制
网络与通信管理：网上资源管理数据通信管理网络管理
用户接口：方便用户对计算机使用而提供的接口包括操作接口和程序接口
操作接口：一般包括命令接口批处理接口图形化界面
程序接口：应用程序调用系统子功能，通常被看做是低级过程只能由汇编语言访问系统功能看做是一个黑箱程序发出请求指令系统屏蔽掉具体过程返回结果。程序调用不能直接调用系统功能而必须使用系统提供的命令才能调用。

1.4 操作系统的分类
1.4.1批处理系统
包括简单批处理和多道批处理系统
1.4.2分时系统
1.4.3实时系统:当对处理器操作或数据流动有严格时间要求是,就需要使用实时操作系统.实时操作系统可分为软实时操作系统和硬实时操作系统
软实时系统:软实时系统中出现偶尔违反最终时限的情况是可以被接受.常见的数字视频.音频处理系统都是软实时系统.因为在这些系统中违反最终时限一般不会造成严重后果..
硬实时系统必须保证关键任务按时完成,对系统内的所有延迟都有严格错误,不能接受任何超过最终时限的情况发生.例如在工业生产的机器人控制系统,和民用飞机的防碰撞系统.
实时操作系统通常具备以下几个方面的能力:
实时时钟管理.实时任务根据时间要求可分为两类:定时任务和延时任务.这些任务都和时间密切相关,因此良好的实时时钟管理能力成为实时系统的一个关键能力.
过载防护.操作系统中的实时任务通常取决于环境,他们启动时间和数量随机性非常大,极有可能出现超过系统负载,即过载.系统不仅要保证不崩溃,还要有能力判断各任务重要程度,放弃或延迟次要任务确保关键任务能成果执行
高可靠性.实时操作系统的主要设计目标就是高可靠性,在任何时候都需要保证系统的稳定正常运行,不仅是软件需要对可靠性进行着重设计,硬件设备上也要考虑冗余.
1.4.4微机操作系统:微机分为两种针对个人用户和工业使用工业使用基本上是作为实时控制设备通过数模转换设备控制外部系统.个人用户的操作系统一般是单用户操作系统(因为一般只有一个用户在使用) ps:微机操作系统书上的东西都很老而且也很简略就不说了
1.4.5.网络操作系统:为计算机网络配置的操作系统.基于计算机网络,在各种操作系统之上按网络体系结构协议标准开发的软件,网络用户操作系统是网络用户和计算机网络之间的一个接口,他除了应该具备通常操作系统的基本功能之外.还应具备联网功能,支持网络体系结构和各种网络通信协议,提供网络互连能力,支持有效可靠安全的数据传输.
典型的网络操作系统具备以下特征:
1 硬件独立性.可以运行在不同的网络硬件上,通过路由器或网桥与别的网络连接
2 多用户支持能同时支持多个用户对网络的访问
3 支持网络实用程序及管理功能
4 多种客户端支持
5 提供目录服务
6 支持多种增值服务如文件服务.打印服务.通信服务.www服务等
7 可操作性允许多个操作系统和厂商的产品共享相同的网络电缆系统
网络操作系统的类型:
1 集中模式基本单元式一台主机与多台终端将多台主机连起来构成网络信息的处理和控制都集中在主机终端仅作为输入输出设备.如UNIX
2客户/服务器模式网络上计算机分为两种 服务器和客户机 与集中模式不同在于客户机自己具备处理能力只在需要某些服务时才向服务器发出请求
3 对等模式网络中每台计算机都具备客户机和服务器双重身份 网络中没有中央控制手段.对等模式适用于只需要简单通信和资源共享的场合 也适用于把处理和控制分布到每台计算机的分布式计算模式.优点在于 平等性 可靠性 可扩展性 具体有 Netware Lite和 Windowsfor Workgroup
ps：其实我也没弄懂这些但是我们目前常用的操作系统 windows2000以上都是网络操作系统。
1.4.6分布式操作系统大量的计算机被网络连接在一起，可以获得极高的运算能力机广泛的数据共享。
特征：
1整个网络中所有的计算机都运行的是同一个操作系统
2 资源完全共享
3 透明性对于用户来说整个网络中所有的计算机都被看做是一台
4 自治性各个主机都是平等关系，没有主从关系
相当于操作系统将多个计算机虚拟成一台能力更强的计算机
1.4.7嵌入式操作系统在各种电器。电子和智能机械上安装各种微处理或微控制芯片，在这些机器上运行的系统。如功能机上面就是嵌入式系统。嵌入式系统具有高可靠性实时性所以功能机基本不死机也不会反应慢。。。
1.4.8智能卡操作系统在各种智能卡上的操作系统如一般公交卡
常见的系统一般是按照某种智能卡和其应用范围上开发的智能卡操作系统的基本指令集由ISO/IEC 7819-4国际标准给出指令集大致分为数据管理类 通信控制类 安全控制类
智能卡系统具有四个基本功能 资源管理 通信管理 安全管理 应用管理

今天到此结束，下次不知道什么时候 看完复习进度。你们要监督我