【操作系统】清华大学操作系统课程：（1）操作系统概述

写在前面

最近想补一补操作系统的基础，所以在网上找到B站上面的清华大学操作系统课程。坚持学习这个课程，并且把视频中重要的知识点记录下来，方便后面查看。链接如下：清华大学操作系统课程传送门

什么是操作系统

从用户角度来说，操作系统是一个控制软件。
（1）对上，可以管理上面的应用程序，并且为应用程序提供服务，使得不同的应用都可以很好的在操作系统上完成各自的工作。
（2）对下，可以很好的分配CPU，内存等资源，管理外设。

操作系统的层次结构

位于硬件之上，应用程序之下的中间层的系统软件。操作系统是直接面向硬件的。

操作系统的两个接口

（1）第一个接口，是面向应用程序，也就是Shell，比如Linux，Windows，Android的界面，命令行等就是属于Shell。
（2）第二个接口，是面向内部，进行内部资源的管理，也就是Kernel。（这是关注的重点）

操作系统的内部组件

（1）关于CPU的管理：CPU调度器
（2）关于内存的管理：物理内存和虚拟内存管理
（3）关于文件的管理：文件系统管理
（4）中断处理和设备驱动

操作系统Kernel的特征

并发：在一段时间内，计算机系统中同时存在多个运行的程序，需要操作系统的管理和调度。
共享：互斥共享和“同时”访问（比如一块内存被分成两半）
虚拟：比如把CPU虚拟化成进程，磁盘虚拟化成文件系统，内存虚拟化成地址空间。利用多道程序设计技术，让每一个用户都觉得有一个计算机专门为他服务
异步：程序的执行不是一贯到底，而是走走停停，向前推进的速度是不可预知的。但只要运行环境相同，操作系统需要保证运行的结果也相同

操作系统

UNIX操作系统，Linux操作系统是仿UNIX的。许多的手机终端都是基于LINUX操作系统。

微内核的设计

尽可能把内核的功能移到用户空间。使得不同的功能以外层模块的形式存在，而模块与模块之间不是通过函数调用的紧耦合实现，而是通过消息传递的松耦合来实现，从而使得操作系统更加容易扩展。微内核设计就是只放最基本的功能，中断处理和消息传递在内核，其他的文件系统等都是放在外围以服务的形式来存在。

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