ref：《操作系统导论》[美]雷姆兹·H.阿帕希杜塞尔，安德莉亚·C.阿帕希杜塞尔

第一章：操作系统介绍

程序运行时会发生什么？

  • 简单来说，就是执行指令
  • 处理器从内存中获取（fetch）一条指令，对其进行解码（decode），然后执行它。完成这条指令后，处理器继续执行下一条指令。

操作系统：

  • 负责让程序运行变得容易（甚至允许你同时运行多个程序），允许程序共享内存，让程序能够与设备交互，以及其他类似的有趣的工作

    1. 虚拟化

    关注虚拟化技术：
    • 操作系统通过哪些机制和策略来实现虚拟化？
    • 如何有效的实现虚拟化？
    • 需要哪些硬件支持？

虚拟化：

  1. 操作系统将物理（physical）资源（如处理器、内存或磁盘）转换为更通用、更强大且更易于使用的虚拟形式。因此，我们有时将操作系统称为虚拟机（virtual machine）。
  2. 为了方便用户使用，操作系统还提供了相应的系统调用（API），供你调用。为用户提供这些调用来运行程序、访问内存和设备。
  3. 作为资源管理器

    1.1 虚拟化CPU

    将单个CPU（或其中一小部分）转换为看似无限数量的CPU，从而让许多程序看似同时运行，这就是所谓的虚拟化CPU（virtualizing the CPU）

    这种能力又会带来新的问题： 如果两个程序想要在特定时间运行，应该运行哪个？（并发问题）

1.2 虚拟化内存

内存

内存就是一个字节数组。要读取（read）内存，必须指定一个地址（address），才能访问存储在那里的数据。要写入（write）或更新（update）内存，还必须指定要写入给定地址的数据。
程序将所有数据结构保存在内存中，并通过各种指令来访问它们，例如加载和保存，或利用其他明确的指令，在工作时访问内存。不要忘记，程序的每个指令都在内存中，因此每次读取指令都会访问内存。