浙大OS讲义第2章：操作系统服务与结构

浙江大学操作系统课程（ZJU OS SLIDE）的第二章深入探讨了操作系统的结构及其服务。本章由浙江大学的王星教授改编自《操作系统概念》第七版，该教材出版日期为2005年1月14日。主要内容分为几个关键部分： 1. 操作系统服务：这部分介绍了操作系统为用户、进程和其他系统组件提供的基础功能。用户接口（UI）是所有操作系统的核心组成部分，它提供了与用户交互的方式，包括图形用户界面（GUI）和命令行界面（CLI），它们之间的差异体现在用户体验和交互复杂性上。 2. 用户操作系统接口：讨论了操作系统如何与用户进行交互，如命令解释器、窗口管理系统等，这些接口使用户能够执行各种任务，管理文件和资源。 3. 系统调用：系统调用是用户程序与内核之间通信的机制，用户通过系统调用来请求特定的服务，如文件操作、内存管理等。不同的系统调用类型有助于实现不同层次的系统功能。 4. 系统程序：系统程序如设备驱动程序、守护进程和系统工具，它们是操作系统的重要组成部分，负责实现特定的功能或支持其他服务。 5. 操作系统设计与实现：这部分涉及操作系统内部的设计决策，包括模块化、层次结构、并发控制等，以及如何将抽象概念转化为实际运行的代码。 6. 操作系统结构：讲解了操作系统架构的不同层面，如内核、中间件、用户空间和虚拟机的概念，以及它们之间的关系和作用。 7. 虚拟机：虚拟机技术在现代操作系统中的应用，通过创建独立的虚拟环境，支持多任务、多用户和资源隔离。 8. 操作系统生成：涉及安装、定制和升级操作系统的过程，以及系统启动的原理，包括引导加载程序和启动加载过程。 9. 系统启动：详细阐述了操作系统启动时的工作流程，从硬件初始化到加载内核，以及启动服务和加载用户态程序的过程。 本章的主要目标是帮助学生理解操作系统如何提供服务，如何组织结构以支持多用户和多任务，以及操作系统如何与硬件进行交互和配置。通过学习这些内容，学生能够更好地掌握操作系统的基础知识，并为后续的学习和开发工作打下坚实的基础。