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如果你关闭这个浏览器程序，从任务管理器可以看到◆■■★，这个进程和对应的线程都没有了。当然，你也可以在任务管理器里，直接右键关闭某个进程◆■■■，程序也就强制退出了■◆。Linux 里干掉一个进程◆◆★■，用的命令就是“kill（杀掉）★◆”。
内核直接与硬件进行交互，并为其他系统软件和应用程序提供服务■★◆★◆。前面提到的操作系统核心功能，除了交互界面之外，大部分都和内核紧密相关。
那么，操作系统的本质是什么★◆◆★★？到底具有哪些功能和特性？我们常说的进程、线程、内核、中断、GUI、CLI…… 又是什么意思？
操作系统提供了完善的安全机制，确保用户数据的安全性和完整性◆◆★★，包括用户身份验证、访问控制和加密等■■★★★。
内中断也叫异常，是指来自 CPU 内部的事件■◆★◆，与当前执行的指令有关◆★■★■。如程序的非法操作码、地址越界、运算溢出等。异常不能被屏蔽，一旦出现，就应该立即处理。
计算机里的 CPU，工作状态可以分为内核态（也叫管态）和用户态（也叫目态）。运行内核程序时★★◆，是内核态◆■◆★■■。运行应用程序时■★■◆，是用户态。
并发和并行（parallellism）是有区别的■◆★★◆。并行是两个或多个事件在同一时刻内发生。举例来说，一边吃苹果一边看电视，是并行■■◆★。在 1 分钟之内，吃掉苹果、香蕉和橘子■◆■◆■★，就是并发◆■★■。
操作系统提供了一套机制来组织、存储、检索和保护文件，包括文件的创建★■◆、删除◆◆■、读写操作以及目录结构的维护★■。我们也可以将其理解为操作系统对存储设备和资源的管理和调用。
计算机硬件不断升级■◆◆■★★，用户需求不断增加，系统功能不断迭代，最终导致整个操作系统的架构变得越来越复杂，代码体积也越来越庞大★★。
操作系统负责交互界面的★◆★■，叫做外壳（Shell）。前面介绍过★■◆■◆，包括命令解释器和图形用户界面等。
以前我们多次提到过冯・诺依曼架构■◆■。程序要从硬盘到内存，才能够被运算器（CPU）处理■◆★。每个程序都有足够的内存空间，才能够确保正常运行。
互斥共享★★■，顾名思义■■◆◆◆，就是不能同时用。仅当某一进程访问完并释放该资源后，才允许另一进程对该资源进行访问。这类资源称为临界资源或独占资源。计算机系统中的大多数物理设备，都属于临界资源◆■◆★。
除了上面说的六大功能之外，操作系统还有四个特性，分别是：并发、共享、异步和虚拟。
并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生★◆◆。操作系统具有并发特性，是指其具有处理和调度多个程序同时执行的能力。
在整个计算机架构中，它距离硬件最近，是最重要◆★★、最基础的软件■◆◆★■★。它负责控制和管理整个计算机系统的资源，并进行合理组织、调度和分配◆★。
最后是虚拟。这个我们在云计算里经常会提到。把一个物理实体，变成若干个逻辑实体★◆■，就是虚拟◆◆■。
除了内存分配之外，操作系统还要负责进行内存保护（确保每道程序都只在自己的内存区中运行，进程间不会互相干扰）、地址映射（将程序装入内存运行时，需要将逻辑地址转化成内存单元所限定的物理地址）、内存扩充（借助于虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量）等工作■◆★★◆★。
例如你启动了一个浏览器程序★■◆■★，那么，操作系统就会开启一个相应的进程。这个进程里面★◆■◆，又会有多个线程，如 HTTP 请求线程、事件响应线程、渲染线程等。
我们每天都在使用操作系统。Windows■★★■★、Linux、安卓、iOS，都是非常经典的操作系统★★■。有了它们，我们才能够更好地使用电脑、手机这样的硬件终端设备★■■◆◆。
现在有很多应用程序通过高级语言提供的库函数，间接地进行系统调用。我们可以把这些库函数视为对系统调用的进一步封装。
虚拟的本质，还是资源的复用。只不过通过软件来实现了■■，用户感受到的，是多个逻辑实体★★◆。
应用程序只能使用“非特权指令”，如★★■■：加法指令◆■■◆■、减法指令等。操作系统内核作为“管理者”，有时会让 CPU 执行一些 high level 的“特权指令”，如◆◆■：内存清零指令■◆◆■★。这些指令影响重大■◆◆，只允许操作系统内核来使用。
进程（Process）和线程（Thread）■★★★★■，是操作系统里非常重要的两个概念腾博app官方下载。
从本质来看◆■，操作系统其实就是一套软件。它也是代码写出来的◆■◆★，像我们现在普遍使用的 Windows10★◆★★◆，主要就是 C / C++ 写的◆◆★◆★。
大家应该也能看出来，共享的底层逻辑也和通信里的■■◆“复用”很像，要么是分时间进行共享（时分复用），要么是分物理资源空间进行共享（空分复用），主要看资源本身的属性。
线程是操作系统发展到后期才引入的。它进一步提供了程序执行的并发性，提高了系统的效率。
对于用户（user）和上层应用软件（application）来说■■，操作系统把很多底层的细节都封装隐藏起来了，通过标准接口以供调用，大大简化了上层应用软件的开发。
操作系统是用户使用计算机的一个工具。我们想要让计算机工作★■■，就需要一个好的交互界面，以便下达命令、查询结果和状态。
一般情况下，开机后，用户启动某个应用程序★◆◆◆■，操作系统内核程序会在合适的时候主动让出 CPU◆★◆★■■，转为用户态。这时，如果发生了中断，操作系统内核会强行夺回 CPU 控制权，让 CPU 从用户态变成内核态。
相比大内核★■■■◆，微内核更灵活，架构更清晰★■，代码没有那么庞大★◆■，维护起来也容易一些。
以前的操作系统只有几 MB，一个软盘就能装得下■◆★。现在的操作系统，动辄几个 GB，甚至几十 GB，DVD 光盘都装不下。
需要注意的是■■★★◆，一个程序可以对应一个或多个进程★■◆◆。而一个进程同样可以对应一个或多个程序（虽然比较罕见）。
这是操作系统的重要任务之一。它管理和控制外部设备（如打印机■◆★、硬盘驱动器★■■、键盘、鼠标等）的使用。
进程和线程■■■★，都可以包括执行态、就绪态◆◆■◆◆■、阻塞态等状态。对进程和线程进行管理◆★★，本质上是为了实现对 CPU 资源的分配调度★★。
操作系统处于内核态时，可以执行特权指令◆■◆★。如果处于用户态■■，则只能执行非特权指令。
每个进程都包括程序的代码、数据、状态★■，以及操作系统为该程序分配的资源（如内存空间、文件句柄、网络端口等）。操作系统通过进程管理，来确保各个进程能够高效、安全地共享 CPU 时间。
关于这些操作系统的具体故事，大家可以参考小枣君之前的文章，今天就不再赘述了◆◆★★◆：
异步的前提是并发性，如果没有并发性，所有任务只能 one by one 串行执行，那么■■★，整个系统的效率就会很低★■◆。
换句话说◆★■★■★，操作系统就是一个超级大管家。它什么都管，为用户服务，向用户负责。
内中断的三种典型类型包括★★◆◆：陷入（trap，由陷入指令引发）◆■、故障（fault◆◆■，由错误条件引发◆◆■■，内核程序可以修复）、终止（abort★■★◆◆，由致命错误引发，内核程序无法修复）◆★◆■★■。
通常来说，操作系统大致可以分为桌面操作系统、服务器操作系统■◆、移动终端操作系统、嵌入式操作系统、物联网操作系统等类别。
值得一提的是■◆，除了（联机★◆■、脱机）命令接口之外◆★，操作系统还提供了程序接口。
以前，我们还学过写批处理文件（.bat 文件）◆★◆，给出好几个命令，让计算机逐一执行。这种叫做脱机命令接口★★。
需要注意，凡是与共享资源有关的操作（如存储分配、I/O 操作、文件管理等），都必须通过系统调用的方式，向操作系统内核提出服务请求★★◆◆★，由操作系统内核代为完成★★★。这样可以保证系统的稳定性和安全性。
进程是资源分配的基本单位。进程的创建、终止、调度◆★、同步以及进程间的通信，都是由操作系统负责的。应用程序的运行，包括操作系统本身核心功能的运行◆★■■■★，都是以进程的形式存在。
只有最基本的系统服务在内核空间运行，其它服务移出内核，放在用户空间运行，是微内核。
很多人都用过“cmd”调出来的命令行界面，那种叫做联机命令接口，也叫交互式命令接口。
很显然◆■■■◆★，并发从宏观上看是同时发生的■◆★■■◆，但从微观上看是分时交替发生的（和通信里面的◆■★“时分复用”有点像）。并发考验的是资源调度的能力，而并行需要硬件的支持，例如采用多核处理器■◆■。
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一个进程中可以有多个线程■★■★，共享相同的内存空间和资源，可以更容易地进行通信和数据共享◆★。
外中断是狭义的中断，信号来自 CPU 外部的事件，与当前执行的指令无关。很典型的是时钟中断以及 I/O 中断★★★■◆，或人为干预。
针对不同的设备终端类型★★◆◆■★，以及不同的应用场景，操作系统也出现了细化分的趋势，演变出很多类别■◆。
程序接口由一组系统调用（system call）组成，允许应用程序间接调用资源。
与此同时■■◆★★，它又提供了很多辅助性的工具和功能■■★，让用户可以更好地掌控计算机的运行状态■◆★◆◆■。
具体来说，它可以完成用户进程提出的 I/O（输入 / 输出）请求，为用户进程分配其所需的 I/O 设备，提高 CPU 和 I/O 设备的利用率，提高 I/O 速度等◆◆★■■。高效的 I/O 调度■★■◆■，可以避免 I/O 设备拖累系统的运行。
共享★◆◆，是指系统中的资源可以被多个并发进程共同使用。它分为两种方式，互斥共享和同时共享◆■★★。
我们使用■◆★★“Ctrl+Alt+Del”快捷键调出 Windows 的任务管理器★◆，就可以看到很多的进程：
除了内核和外壳以外★■■★，操作系统还包括许多其它工具和服务，例如备份工具◆★◆■★★、恢复工具、防火墙◆■◆、网络服务等★★◆。
操作系统提供图形用户界面（GUI■★，Graphical User Interface）或命令行界面（CLI，Command Line Interface），让用户能够方便地与计算机交互。这是计算机在社会全面普及的一个前提条件。
