操作系统笔记1（操作系统概述）

序言

操作系统作为计算机的应用程序和硬件沟通的接口，保证了计算机能够正常运行各种程序，并且保证了程序不会因为硬件的不同而要改变程序内部的代码。为了之后的学习，在这里再开一个新坑，用来记录学习操作系统的心得。

操作系统概览

• 定义：用于管理计算机硬件和软件的软件。提供了用户与硬件交互的接口。
• 产生原因：不能直接操作计算机硬件，设备种类繁多复杂，为了统一接口，研制出来了操作系统，使得更多人可以使用计算机。
• 好处：用户无需面向硬件编程，即操作系统实现了对硬件资源的抽象。

操作系统的相关概念

• 并发性 VS 并行性

  1. 并行性：两个或多个事件可以在同一个时刻发生，即多道程序同时运行。
  2. 并发性：两个或多个事件可以在同一段时间段内发生，即多道程序交替运行。

• 共享性
  主存被多个程序同时使用，计算机中存在两种共享性。

  1. 互斥共享
     当资源被程序A使用时，其他程序想要使用只能等待。
  2. 同时访问
     某一资源在同一段时间内可以被多个程序共享。

• 虚拟性
  把物理实体转化为多个逻辑实体，虚拟的技术主要由时分复用技术和空分复用技术。

  1. 时分复用技术：资源在时间上进行复用，不同的程序并发使用。

     • 虚拟处理器技术
       1. 借助多道程序设计技术（并发多线程技术）
       2. 为每一个程序建立进程。
       3. 多个程序分时复用处理器。
     • 虚拟设备技术
       1. 物理设备虚拟为为多个逻辑设备。
       2. 每个程序占用一个逻辑设备。
       3. 多个程序通过逻辑设备并发访问。

  2. 空分复用技术：资源在不同空间中被复用。

     • 虚拟磁盘技术
       1. 物理磁盘虚拟为逻辑磁盘（CDE盘）
     • 虚拟内存技术
       1. 在逻辑上扩大了储存容量。
       2. 使用比实际内存更大的容量。
       3. 大大提升了编程效率。

• 异步性
  在多道程序的环境下，允许多个进程并发执行，进程在使用资源时可能需要等待或者放弃，会存在进程的不可预知性。