第2章：操作系统
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操作系统的类型与结构
操作系统是计算机系统中最基本的系统软件，它既是管理计算年级系统的软、硬件资源，又控制程序的执行。
从资源管理的角度看，操作系统主要是对处理器、存储器、文件、设备和作业进行管理。
操作系统的定义
操作系统（Operating System，OS）是计算机系统中的核心系统软件，负责管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程和有效地利用资源，在计算机与用户之间起接口的作用。操作系统为用户提供的接口表现形式一般为：命令、菜单、窗口之类的，而操作系统为应用程序提供的接口为 API。
操作系统分类
按照操作系统的功能划分，操作系统的基本类型有批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统、微内核操作系统等。
实时操作系统（RTOS）
任务是RTOS中最重要的操作对象，每个任务在RTOS的调度下由CPU分时执行。任务的调度目前主要有时间分片式、轮流查询式和优先抢占式三种，不同的RTOS可能支持其中一种或几种，其中优先抢占式对实时性的支持最好。
在非实时系统中，调度的主要目的是缩短系统平均响应时间，提高系统资源的利用率，或优化某一项指标；而实时系统中调度的目的则是要尽可能地保证每个任务满足他们的时间约束，及时对外部请求做出响应。
操作系统基本原理
操作系统的主要功能是进行处理机与进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理的工作。
进程管理
进程是处理机管理中最基本的、最重要的概念。进程是系统并发执行的体现。为了动态地看待操作系统，则以进程作为独立运行的基本单位，以进程作为分配资源的基本单位，从进程的角度来研究操作系统。因此，处理机管理也被称为进程管理。处理机管理的功能就是组织和协调用户对处理机的争夺使用，把处理机分配给进程，对进程进行管理和控制，最大限度也发挥处理机的作用。
1.进程的概念
用静态的观点看，操作系统是一组程序和表格的集合。用动态的观点看，操作系统是进程的动态和并发执行的。
在多道程序系统中，程序的运行环境发生了很大的变化。主要体现在：
（1）资源共享。为了提高资源的利用率，计算机系统中的资源不再由一道程序专用，而是由多道程序共同使用。
（2）程序的并发执行或并行执行。逻辑上讲允许多道不同用户的程序并行运行；允许一个用户程序内部完成不同操作的程序段之间并行运行；允许操作系统内部不同的程序之间并行运行。物理上讲：内存储器中保存多个程序，I/O 设备被多个程序交替地共享使用；在多处理机系统的情形下，表现为多个程序在各自的处理机上运行，执行时间是重叠的。单处理机系统时，程序的执行表现为多道程序交替地在处理机上相互空插运行。
实际上，在多道程序系统中，程序的并行执行和资源共享之间是相辅相成的。一方面，只有允许程序并行执行，才可能存在资源共享的问题；另一方面，只有有效地实现资源共享，才可能使得程序并行执行。
3.关于挂起状态
引入挂起状态的原因有：
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