2.1操作系统的目标和功能

操作系统提供以下几方面的服务

1. 程序开发
   擦做系统提供各种各样的工具和服务。帮助程序员开发程序。
   这些服务以实用工具的形式出现，严格来说并不属于操作系统信息的一部分，它们有操作系统提供，称为应用程序开发工具。
2. 程序运行
   操作系统为用户处理程序运行的操作
3. IO设备访问
   操作系统移隐藏OI设备特有的指令集和控制信号，并提供统一的机构，程序员员可以使用简单的读写操作来访问这些设备。
4. 文件访问控制
5. 系统访问
   访问功能模块必须提供对资源和数据的保护，避免未授权的用户访问，同时解决资源竞争时的冲突问题
6. 错误检测和响应
   计算机系统运行时可能发生各种错误，包括内部和外部硬件错误，如存储器错误，设备失败或故障，以及各种软件错误如算数移除，越界访问，错做系统无法满足应用程序的请求等。
7. 记账
   操作系统手机各种资源的利用率统计数据。

典型计算机系统中的三个重要的接口：

1. 指令系统体系结构（ISA）
   定义计算机遵循的机器语言指令系统，汇编
2. 应用程序二进制接口（ABI）
   定义程序间二进制可移植性的标准。
   定义了操作系统的系统调用接口
3. 应用程序编程接口（API）
   API云心应程序访问系统的硬件资源和服务，这些服务有用户级ISA和高级语言（HLL）库提供。
   使用API能让软件更容易通过重新编译移植到其他具有相同API的系统中

2.2操作系统发展

2.2.1串行处理

程序员直接与计算机硬件打交道，没有操作系统，这些机器都是在一个控制台上运行。

2.2.2简单批处理系统

也称为批处理操作系统
简单批处理方案的中心思想是使用一个成为监控程序的软件，通过使用这类操作系统，用户不能直接访问机器。用于吧磁带或卡片中的作业提交给计算机操作员，计算机操作员把作业按顺序组织成一匹，然后放到输入设备上，供监控程序使用。程序完成处理后返回到监控程序。然后监控程序自动加载下一个程序。

1. 监控程序角度
   监控程序控制实物的顺序，大多监控程序总是存于内存中可移植性，成为常驻监控程序。其他部分包括实用程序和公共函数，他们作为用户程序的子程序，在需要到他们作业开始执行时被载入。
   监控程序从输入设备读取一个作业。读入后作业呗防止在用户程序区域。然后把控制权交给这个作业。当作业完成后，它将控制权返回给监控程序，然后处理下一个作业。作业的结果发送到输出设备。
2. 处理器角度

监控程序完成调度功能，一批作业排队等候，处理器尽可能迅速的执行作业，没有任何空闲时间。
监控程序还考虑了其他功能：

1. 内存保护
   当用户程序正在运行时，不能改变含监控程序的内存区域。如果用户程序访问监控 程序的内存区域，处理器将发现错误，并将控制权转一个监控程序。停止作业，输出错误信息，加载下一个作业。
2. 定时器
   防止一个作业独占系统。在作业开始时，设置定时器，如果定时器时间到，用户程序背挺直，监控权返回给监控程序
3. 特权指令
   某些计算机指令是设计成为特权指令，只能由监控程序执行。
   如果处理器运行在用户程序时遇到这类指令就会发生错误，并将控制权转一个监控程序。
   IO指令属于特权指令，因此监控程序可以控制所有IO设备。
4. 中断
   早起计算机模型没有中断能力，这个特征使操作系统让用户程序放弃控制权，或从用户程序获得控制权具有更大的灵活性

2.2.3多道批处理系统

对于简单批处理操作系统，由于要等待IO所以处理器任然是进场空闲的。
当内存空间容得下操作系统 和两个用户程序时，当一个作业需要IO时，处理器可以切换到另一个可能不需要等待IO的作业。进一步的存储器可以保存更多的作业。这种处理成为多道程序设计或多任务处理，是现代操作系统的主要方案。
多道程序设计有用的显式辅助功能是支持IO中断和直接存储器访问（DMA）的硬件。

当多个作业都准备运行时，处理器必须准备运行哪一个，这就需要调度算法。

2.2.4分时系统

当需要处理多个交互作业时，由于多个用户分享处理时间，因而该技术成为分时。
分时系统中，多个用户通过终端同时访问系统，每个用户程序以很短的时间为单位进行交替执行。因此如果有n个用户同时请求服务，程序评分计算机的有效速度。

2.3操作系统中重要概念

进程，内存管理，信息保护和安全，调度和资源管理

2.3.1进程

进程式操作系统设计的核心

2.3.2内存管理