（一）操作系统

• 操作系统管理的资源：处理器、存储器、I/O设备以及信息（数据和程序）。
• 操作系统主要功能：处理器（CPU）管理、文件管理、存储器管理、文件管理和设备管理。
• 操作系统的目标
• （1）方便性：方便用户使用
• （2）有效性：系统管理员充分利用资源
• （3）可扩充性：适应计算机技术的发展
• （4）开放性：实现不同硬件系统上协调工作、应用程序的可一直性、互操作性。
• （5）智能化：自动安装所需的各种软件
• 操作系统的基本特征：并发性、共享性、虚拟性和异步性（不确定性）。
• 并发性：多个事件在同一时间段内发生。在多道程序处理时，宏观上并发，微观上交替运行（在单核处理器情况下）
• 共享性：系统中资源可供内存中多个并发执行的进程（线程）共同使用。因资源属性不同，对资源共享方式也不同。
• 虚拟性：通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物，提高资源的利用率。
• 异步性：不确定性，进程的执行程序和执行时间的不确定性无论快慢，应用结果相同——通过进程互斥和同步手段来保证 。
• 操作系统是用户（程序）和计算机（及其硬件）之间的接口、资源的管理者（还可管理裸机）也是虚拟机。用户可以通过命令方式、系统调用方式（包含进程通信、进程管理、设备管理、主存管理、文件操作和信息维护）和图形、窗口方式使用计算机。
• 操作系统的两类接口：命令接口（键盘鼠标）、程序接口（提供调用运行操作系统里的资源）
• 执行调用的过程：①将系统调用参数传入系统内核；②通过Trap进入内核态；③将系统调用参数压入栈中备用；④CPU执行相应的内核态程序；⑤返回用户态。
• 实时操作和分时操作
• 时间片：太短致使过多进程切换，降低CPU效率。太长致使短的交互请求响应变差。
• 实时操作系统在被控对象规定时间内处理完来自外部的事件，设计该系统时优先考虑系统的实时性和可靠性。
• 分时系统是全程人机交互的，实时系统的响应会高于分时系统，在分时操作系统中，用户可共享计算机操作系统中的文件系统的。

（三）微内核

• 采用微内核结构的操作系统具有的优点：提高系统可扩展性、增强系统可靠性、使得操作系统移植性更好。缺点：效率不高。

（四）目态管态和中断

• 目态（用户态、常态）：
• （1）执行用户程序时引起的中断属于来自CPU的中断，并非硬件故障中断和外部中断。
• （2）用户程序只能在用户态下运行。
• 管态（核心态、系统态）：
• 特权指令是在管态下才能使用的指令，管态下可运行指令系统全集。,
• 目态下使用特权指令会产生访管中断（从目态变成管态）。
  （3）管态下可以通过修改PSW来转换为目态。（也就是有操作系统到用户程序的转换）
• 程序中断：

程序使用过程中产生，在目态下使用一般指令就可造成程序中断（好比程序运行要使用磁盘）

• （间隔时钟）中断是系统并发的必要条件、只有通过中断才能实现多道程序设计。
• 绝对时钟：记载实际时间，把发生中断；间隔时钟：定时发生中断（单位：ms）
• 常见特权指令：有关I/O设备使用的指令、有关访问状态（PSW）的指令（进程切换）和特殊寄存器（中断寄存器、时间寄存器）的指令。
• 中断向量是由硬件电路决定的；内容是由操作系统程序决定的。
• 外部中断：
• 外部事件引起中断（运行程序时敲击键盘或挪动鼠标）。
• 处理外部中断时，应该由操作系统保存通用寄存器的内容，而程序计数器的内容则由中断隐指令保存。
• 在发生中断后，进入中断处理的程序属于操作系统。响应中断时会将运行进程的中断向量PSW和PC压入系统栈。
• 系统栈
• 作用：保护中断线程、保存子程序转移返回点、参数、局部变量和返回值
• 位置：操作系统区域
• 每个进程只有一个系统栈；硬件只有一个系统栈指针。
• 缺页处理与时间中断一样都属于中断，需要在管态运行。系统调用、外部中断都是可以发生在目态下的现象，但是处理时要转换成管态运行。
• 中断处理和子程序调用的差别在于，中断处理是突然的所以将程序计数器PC和程序状态字PSW压入栈中；子程序调用是可预知的，而且是在程序内执行，由于硬件的限制无法保存PSW，只能保存PC，即便遭到更改也只需刷新。两者都需要保存数据寄存器和通用地址寄存器的内容。
• Trap指令不是特权指令，在目态下使用后系统转换为管态。

（五）批处理系统

• 批处理器：
• 不允许多个用户与计算机直接交互，在作业以脱机输入磁带后，监督程序依次执行时，用户是无法干预的。
• 批处理器系统分为单道批处理系统和多道批处理系统，主要区别在内存中同时存在单个或多个作业。
• 中断技术使得多道批处理系统I/O设备可与CPU并行工作。