操作系统笔记（一）

计算机的启动（boot）过程

第一阶段：BIOS（Basic Input / Output System）

硬件自检（Power-On Self-Test，缩写为POST）：首先检查计算机硬件能否满足运行的基本条件

启动顺序（Boot Sequence）：硬件自检完成后，BIOS将控制权转交给下一阶段的启动程序。这时，BIOS需要知道“下一阶段的启动程序“具体在哪一个设备。BIOS需要一个外部存储设备的排序，排在前面的设备就是优先转交控制权的设备

第二阶段：主引导记录

BIOS按照用户指定的引导顺序，从硬盘、软盘或可移动设备中读取启动设备的MBR（Master Root Record，主引导记录）并放入指定位置（0x7c000）的内存中。

计算机读取该设备的第一个扇区，也就是读取最前面的 512 个字节。它的主要作用是告诉计算机到硬盘的哪一个位置去找操作系统。

如果这512个字节的最后两个字节是0x55和0xAA，表明这个设备可以用于启动；如果不是，表明设备不能用于启动，控制权被转交给启动顺序中的下一个设备。

第三阶段：硬盘启动

计算机的控制权要交给硬盘的某个分区了。

计算机会读取激活分区的第一个扇区，叫做“卷引导记录”（Volume Boot Record，缩写为VBR）。

VBR的主要作用是告诉计算机操作系统在这个分区里的位置，这样计算机就会加载操作系统了。

启动管理器

在这种情况下，计算机读取主引导记录前面446字节的机器码之后，不再把控制权转交给某一个分区，而是运行事先安装的启动管理器（boot loader ），由用户选择启动哪一个操作系统。

第四阶段：操作系统

控制权转交给操作系统后，操作系统的内核首先被载入内存。

操作系统的目标

提高系统的资源利用率，提高系统效率，方便性，可扩充性，开放性

Simple Batch Systems 单道批处理系统

为解决人机速度不匹配问题。

实现

通过一种称为监控程序的软件，使用户不必直接接触机器，而是先通过卡片机和纸带机向监控程序提交（同类）作业，由监控程序将作业组织在一起构成一批作业，然后将整批作业放入由监控程序管理的输入设备上，每当一个作业执行完毕返回监控程序时，监控程序自动装入下一个作业。

60年代初期，硬件获得了两方面的发展，即通道和中断技术，导致了OS进入执行系统阶段。

用监督程序（或管理程序monitor）来实现作业的自动转换处理。

原来的Monitor不仅负责作业运行的自动调度，而且还要提供 I/0 控制功能，常驻内存，称为执行系统（ Executive System）。

特点

解决了人工干预过长的问题，但仍然是单道顺序的处理作业，资源容易造成空闲，即利用率不高。

为解决该问题，OS进入了多道程序阶段。

Multiprogramming Batch Systems 多道程序批处理系统

集成电路——现代意义上的操作系统出现

主存中可同时有若干个作业，CPU在其中切换。

优点

资源利用率高：

标准MBR结构