本篇主要以考研《操作系统》笔记做主要内容
计算机系统概述
本章考试要求：
以选择题形式。考查操作系统的功能、运行环境和提供的服务；能够宏观上把握操作系统的各个功能，微观上把握它们的细节。
基本概念
什么是操作系统
操作系统是管理硬件资源和软件资源的软件，也是它们之间的中介。它作为最基本的系统软件，它能够合理调度计算机工作以及分配资源。对于用户和其他程序能够提供友好的接口，以供他们使用来达成目的。
进一步说：对用户提供友好的界面、良好的标准函数库、方便快捷的编程环境。
而对程序而言提供友好的系统调用接口环境。
操作系统的特征
并发和共享互相作为对方存在的条件，也是操作系统的基本特征，
而虚拟和异步是依赖于并发。
并发
常用于单核处理器，或者当前所需执行程序数超出内核数。
在同一个CPU时间片中只有一道程序执行。
因为CPU时间片之短暂，其宏观上程序是同时执行，微观上程序是交替执行。
并行
常用于多核处理器，多个程序在不同的物理内核中同时执行。
共享
系统中的资源可否在同一个时间片被多道进程访问。
互斥共享
在同一个时间片内，一个系统资源只能被一个进程使用
同时共享
在同一个时间片内，一个系统资源能被多个进程使用
虚拟
将物理资源逻辑化，给用户感觉上的感受（形象化）。提高了资源利用率。
部分虚拟技术
虚拟技术主要用于：处理器、内存、外存上
处理器虚拟化：
利用并发将不同程序交替执行，给用户程序在并行的感受。
虚拟内存
将内存中不常用的程序和数据，存放在磁盘的一个分区中（如：swap分区），腾出的空间，供其他常用的程序使用。
虚拟外部设备
类似于在物理机上安装了虚拟机，且两者都使用的同一套物理设备。
实际上这套物理设备被虚拟化为多个逻辑上的I/O设备。
异步
多道程序的并发执行，当某个程序遇到某个事件时，需要挂起事件，等待CPU资源再次提供时，程序在挂起处继续执行。
特点
程序的执行非顺序性，单个进程的执行是有阻塞的（会遇到事件进行等待）。
操作系统的目标和功能
操作系统作为计算机系统资源的管理者
处理机管理
在多道程序环境下，程序以进程（或线程）为基本单位，进行分配和运行。
目标
进程的何时创建、何时撤销、如何管理、如何避免冲突、合理共享。
主要功能
进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等
存储器管理
目标
给多道程序提供良好运行环境，方便用户使用和提高内存利用率。
主要功能
分配与回收、地址映射、内存保护与共享和内存扩充等
文件管理
目标
计算机中的信息以文件形式存在，操作系统管理文件的部分叫文件系统
主要功能
文件存储空间的管理、目录管理和文件读写管理和保护等
设备管理
目标
完成用户的I/O请求，方便用户使用各种设备，并提高设备的利用率。
主要功能
缓冲管理、设备分配、设备处理和虚拟设备等
操作系统作为用户和计算机硬件系统之间的接口
命令接口
用户通过该命令来组织和控制作业的执行。
1）联机命令接口：
又称交互式命令接口，常用于分时或实时系统（如：Linux系统）。
当用户在终端或控制台输入操作命令后，经由命令解释程序解释并执行输入的命令，且其结果返回后，才可输入下一条。
类似于”别人让你干一件事，你干完后，他再给你一件事，你再去做。“
2）脱机命令接口：
又称批处理命令接口，常用于批处理系统（如：Dos系统）
用户需要先提前写好一份作业操作说明书（由相应的作业控制命令组成）。
类似于别人提前列好了做事清单，你按照清单去完成即可。
程序接口
面向编程人员，且用于请求操作系统服务。
由一组系统调用（广义指令）组成。用户可以通过程序中使用系统调用来请求操作系统提供服务（如：使用各种外部设备、申请分配和回收内存等）
操作系统是对计算机资源的首次扩充
在仅有硬件系统的裸机上，安装操作系统后，被称为扩充机器或虚拟机。