OS-1
操作系统个人初步感受下来就是需要例子来支撑，否则光看书确实会有些晦涩
后面尽可能多利用例子解释…
操作系统管理硬件、协调资源，不管理偏软的东西
学习提示：要重点关注和理解各类操作系统主要想解决的是什么问题，各自的优缺点
这里对书上的内容做一个概况、补充、类别归纳：
直接从这边说，概念定义而言，OS这门课更多注重于资源的管理
而对硬件机器的扩充、接口并不是这门课的核心，会有一定的涉及但不是核心
从一个例子里面就可以大致上理解操作系统的意义、功能，书上也有对其比较详细的定义
然后可以看到操作系统实际上和三层相互连接，用户层、应用程序层、裸机层
书上对其的介绍也是基于这个逻辑一步步展开的
至于其具体的交互案例、逻辑，个人认为书上和PPT讲解足够好，复习只需要看这些即可
书上的目标和功能这一块本身就是按这个逻辑展开的
操作系统管理的主要是计算机资源(硬件资源、广义上的资源
操作系统的特征：
第一个，并发性：
在这门课中的“同时”意味着并发，需要和并行区分
这里可以配合计组的内容复习，如单核处理器和多核处理器的概念
单核处理器实际上在同一时间只能处理一个线程
即使采用了多线程技术，本质上也只是单线程，无非实现真正的线程并行
多核处理器能够在实际意义上完成多线程的并行处理，因为其有多个独立运行的处理核
它能够实现真正意义上的线程并行
这门课谈的并发性是广义的，因为即使是多核CPU也可能会同时干超过其核数的线程
所以自然产生了多道程序技术，也称程序并发
第二个，共享性：
互斥性是由这个资源的自身特性和对其的使用方法决定的
这边的同时，并不是真正意义上的同时，这门课里面所有的同时都只是并发
宏观上并行，微观上并发
并发性和共享性互相依存，没有并发性自然不需要共享性，没有共享性无法实现并发性
虚拟化，分为时分复用、空分复用
这门课的特点就是用例子学会比较形象很多
至于异步性，书上讲的不错，没必要用博客记录
关于操作系统的发展，我的建议是届时直接看PPT结合书本复习即可，足够详细了
重点应该放在各自的特征、优点、缺点，知道这个是什么东西
就是不断优化资源的调度
这里谈一些比较容易错的点：
手工操作阶段肯定是单用户的，无法支持多用户
在批处理阶段就可以支持多用户了，无非不能与用户进行交互而已，分为单道/多道批
课后习题里面的两个综合题个人认为是非常好的考察方法，值得好好复习
其核心大致就是，当前CPU运行的时候，能不能找到一个可并行的外设一起运行
或者反之，当前外设运行的时候，CPU能否并行运行，尽可能让两者并行运行
分时操作系统同样是支持多道程序的，也就是同时可以处理多个程序，可穿插运行
网络和分布式没什么特别可以谈的，看书就行
关于中断处理过程的进一步细化
执行中断处理程序不是内核做的事情，而恢复、保护现场，移交控制权是内核做的事
建议配合计组P310的中断处理流程来感悟
剩下的就是操作系统的运行环境一节：
首先明确一个概念，这一节所说的指令均是二进制指令，而不是一般所说的机器指令
日常所运行的程序一般都指代应用程序，运行在用户态或者说目态
而操作系统具体的实现实际上是依赖于一系列“内核程序”，这些程序组成操作系统内核
这些程序自然是运行在核心态，又称管态、内核态
先前提到过程序的运行最终均是被划分为一条条二进制指令，由CPU执行运行
至于当前到底是用户态还是核心态，是由PSW内的一个标志位来表示的
特权指令、非特权指令：
CPU在出厂后会被设置好对指令的识别，能够一眼看出哪些是特权指令哪些是非特权指令
也很明朗，特权指令只能在管态或者说内核、核心态执行
非特权指令并不是一定只能在目态或者用户态运行，它也可以在核心态运行
只是用户态不能运行特权指令而已
如何来识别并完成这个操作？CPU会通过PSW中的用户/核心态表示位来判断是否执行指令
关于用户态与核心态之间的转换：
核心态-用户态：
核心态转为用户态，需要一条特权指令才能完成
在中断处理中，“中断处理程序的最后一条指令通常是一条中断返回指令”
这里面就包含有一条转为用户态的特权指令
不过不要把这个看太粗，实际上中断返回指令需要执行多个事件
基本可以分为“恢复现场”“核心态转用户态”，这一些都是在内核中运行的，不是硬件
硬件完成的实际上是PSW/PC的恢复，而操作系统完成的是对现场信息的恢复
整个过程属于内核的功能实际上很少，内核不具备异常/中断处理的功能，必须找外援
内核是一系列“功能”的集合体
不然也就没有必要通过软件查询、硬件向量表去查询这个相应的中断处理程序
用户态-核心态：
由用户态转为核心态需要执行一条“陷入”指令或者说访管指令，是由且仅由中断实现的
注意是通过硬件中断机制实现的，说白了就是计组里面谈的隐指令
访管、陷入都是同一件事情的不同角度说法而已
陷入一般特指异常状态下的，被动的陷入，核心态强制夺取控制权
而访管一般是主动的，主动出让控制权，一般也就是一个主动性的“中断”
书上其实讲得就比较稀碎，没有单独拎出来讲，看起来虽然详细但缺乏逻辑
还是比较建议分模块、分逻辑一个个把知识点给拆出来的
另外补充一句，如果已经在了核心态你访管干嘛，所以核心态是肯定不执行访管的
这个是内核的一个基本包含架构，或者说内核的内容有这些，能完成这些功能
完成这些功能的程序被称为内核程序，多个内核程序组成了内核
一般还是习惯于把内核分为三大功能的，上面的资源管理功能一般不会列入
但如果列入了也不是什么怪事，也可以当作一个“大内核”看待
书上对这一部分实际上还有更加详细的介绍，包括各功能的细节说明
然后再对外部中断引起的用户态向核心态的转变进一步详细化、形象化：
其实书上对外中断的划分分为：可屏蔽中断与不可屏蔽中断，个人认为更加恰当一些
外部中断是硬件中断，内部中断里面的终止异常也是硬件导致的中断
对于最后这个基本实现原理稍微补充一下：
找到相应的中断处理程序这个方法，其实不一定依靠中断向量表，也可以是中断程序表
一个是硬件找，一个是软件找，之前在计组的时候也有涉及过
书上还有一块区分子程序调用和中断处理，确实是非常类似的操作
系统调用是专门给应用程序用的，给用户用的是命令接口
但广义上来说，也可以称程序接口（一组系统调用）、命令接口均是给程序员的（用户
这里对库函数稍微说一下，不同类型的库函数调用速度是不一样的
其中不需要系统调用的库函数运行速度是最快的，因为不涉及到状态的转换
一旦涉及到状态的转换，那么必然会浪费一定时间，导致运行速度下降
一般可以理解为只要涉及到共享资源的操作，一般都会涉及操作系统，一般下面几类
补充：
常见的非特权指令：
存取数，读时钟，加减乘除，寄存器清零，压栈弹栈，跳转，trap（访管）
常见的特权指令：
开关中断，写时钟，输入输出，写PSW
简洁来说就是，对于共享资源的访问需要特权指令来执行
对于独占资源的访问，非特权指令进行执行就可以了
特权指令：I/O指令、置中断指令、中断返回指令、关中断指令(清内存、置时钟、分配资源、修改页表段表、修改用户访问权限)
核心态：时钟管理、中断处理、设备驱动、进程管理、存储器管理、设备管理
系统调用：设备管理、文件管理、进程控制、进程通信、内存管理
【异常：故障（falut）、陷阱（trap）、终止（abort）】
参考该文章：
[https://blog.csdn.net/weixin_45415929/article/details/127852663]
我的建议是，多看CSDN，历朝历代的考研人已经整合出了绝对优于王道的知识点汇总
这里其实同时解决了为何主存一次只能被一个进程占用的原因，就在于总线的占用
这样理解吧，响应判优和中断处理判优不是一个硬件完成的，没必要过于纠结硬件了
虽然还是留了那么一个坑在
