操作系统概述

操作系统处在硬件与所有软件之间,既要贴着硬件跑,又要为上层应用提供稳定抽象。本章先回答“什么才算操作系统”,再讲它从哪来、怎么分类,最后落到它实际运行时和构建时的关键机制。

判断一个系统是不是操作系统,可以用两个抓手:并发、共享、虚拟、异步这四个基本特征,以及进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户接口这五项核心功能。拿到任何系统,都能对照着说清它为什么是操作系统。

第二个问题是来路和去向。从人工操作、批处理、分时、实时到网络、分布式、嵌入式,七代演进而背后是硬件与需求的双重推动;再按用户数量、任务处理方式、响应时间和应用领域四种口径分类,同一套系统才说得清自己是谁。

第三个问题是怎么跑、怎么搭。内核态与用户态划出特权边界,中断与异常说明程序如何在失控前被接管,系统调用是用户态进入内核态的正规入口;单内核、微内核、层次、模块化、混合五种体系结构则回答复杂度究竟该放在哪里。

读完本章,你应能判断一个陌生系统是否属于操作系统,说出它的演进脉络与分类归属,并解释特权级切换与体系结构选型的基本取舍。

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