OS Summary 1 - 操作系统概述

操作系统可以是：

操作系统通常有内核、命令行和 GUI 组成。我们研究的主要是内核。可以分成以下4个层次：

操作系统内核的特征：

操作系统的结构可以分为以下几种：

简单结构：没有拆分为模块，没有很好的分离接口和功能
- 应用程序可以直接访问最底层的服务，也可以使用操作系统的服务
- 例： MS-DOS
分层结构：将操作系统分为几层，每层建立在底层之上
- 优点：可移植性强
- 缺点：层次过多会导致效率降低
- 例：UNIX
微内核结构：将一些内核服务移动到用户态，内核只保留进程通信和硬件支持功能
- 优点：灵活，安全
- 缺点：性能差
- 例：目前的系统结构是微内核结构和分层结构的混合体
外核结构：内核只起到资源的保护和隔离功能，操作系统原有功能由用户态操作系统库支持
虚拟机结构：操作系统和虚拟机管理器交互，虚拟机管理器负责和硬件交互

习题

指的是原来的系统操作员。

对操作系统定义的考察。当然我觉得这个答案并不全面，加上“提供了一套标准库”（也就是系统调用）会更好。

这说明单用户系统是每个任务手动提交上去的。

答案如此，没有找到信源。不过知道这个也没什么意义。

系统调用是非常重要的。这是应用程序主动进入内核态的方式。

特征到底应该包括哪些也是见仁见智。OSTEP中总结出的三点是虚拟，并发和持久性。异步性和共享性大概可以归入并发性。同时我也觉得持久性未必是操作系统的特点，而是存储设备的特点。当然这也可能是我的理解不够。

UPD：操作系统本身也是需要从持久性存储设备中读入的。文件系统也是OS的重要组成成分。所以我想得可能太片面了。

这个答案和上面讲的并不相符。那么，当然应该填简单结构、分层结构、微内核结构、外核结构和虚拟机结构了。

请总结你认为操作系统应该具有的特征有什么？并对其特征进行简要阐述。

操作系统应该具有的特征有：虚拟性、并发性、异步性、共享性和持久性。

虚拟性：虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。在操作系统中利用了多种虚拟技术，分别用来实现虚拟处理器、虚拟内存和虚拟外部设备。
并发性：并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，在多道程序环境下，一段时间内宏观上有多个程序在同时执行，而在同一时刻，单处理器环境下实际上只有一个程序在执行，故微观上这些程序还是在分时的交替进行。操作系统的并发是通过分时得以实现的。操作系统的并发性是指计算机系统中同时存在多个运行着的程序，因此它具有处理和调度多个程序同时执行的能力。
异步性：在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但由于资源有限，进程的执行不是一贯到底，而是走走停停，以不可预知的速度向前推进，这就是进程的异步性。异步性使得操作系统运行在一种随机的环境下，可能导致进程产生于时间有关的错误。但是只要运行环境相同，操作系统必须保证多次运行进程，都获得相同的结果。
共享性：系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。（事实上，只能做到互斥共享，或者说同时。）
持久性：通过实现文件系统，操作系统可以将程序以及数据存储在磁盘等存储介质中。详细解释可以参考操作系统的特征。

为什么现在的操作系统基本上用C语言来实现？为什么没有人用python，java来实现操作系统？

C语言是编译型语言，有良好的性能，能够直接嵌入汇编，可以方便地操作硬件；Python，Java无法保证性能，不能直接操作硬件。

不过，仍然是有人用这些语言来编写操作系统的，比如：

参考：