操作系统原理——操作系统概述

小灰灰 2023-06-09 07:56 8阅读 0赞

没有安装操作系统的计算机可以运行程序，但是普通用户不能正常使用；

###### 操作系统的功能： ######

*  进程管理（CPU管理）  
    进程控制：创建、暂停、唤醒、撤销；  
    进程调度：调度策略、优先级；  
    进程通信：进程间通信；
 *  内存管理  
    内存分配；  
    内存共享；  
    内存保护；  
    虚拟内存；
 *  设备管理  
    设备的分配和调度；  
    设备无关性；  
    设备传输控制；  
    设备驱动；
 *  文件管理  
    存储空间管理；  
    文件的操作；  
    目录的操作；  
    文件和目录的存取权限管理；

###### 操作系统的定义 ######

*  提供用户接口，方便用户控制计算机；
 *  负责为应用程序分配和调度软硬件资源，并控制与协调应用程序并发活动，帮助用户存取和保护信息；

#### 计算机硬件发展的四个典型阶段 ####

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#### 操作系统发展的四个典型阶段： ####

##### 手工操作（无操作系统） #####

*  结构特点：  
    硬件：电子管、接线面板（按钮/开关）；  
    程序：二进制程序，打孔：纸带和卡片；
 *  使用特点：  
    程序准备/启动/结束：手工处理，繁琐耗时；
 *  缺点：  
    效率低：CPU有效运行时间较低；  
    用户独占；  
    缺少交互；

##### **单道批处理系统** #####

*  工作特点：  
    管理员事先将多个作业输入到磁盘形成作业队列；  
    操作系统一次自动处理队列中的每个作业；（装入→运行→撤出……）  
    程序的装入和撤出：自动完成，效率高；  
    运行完毕，通知用户取结果；
 *  使用特点：  
    批量：作业队列；  
    自动：识别作业，装入和输出；  
    单道：依次、单行；

##### 多道批处理系统 #####

*  定义：在内存中存放多道程序，当某一道程序因为某种原因(eg：执行I/O操作时）不能继续运行而放弃CPU时，操作系统便调度另一程序投入运行，使CPU尽量忙碌，提高系统效率、提高系统CPU利用率、提高系统吞吐量。
 *  特点：  
    多道：内存同时存放多道程序；  
    并行：宏观上；  
    串行：微观上；
 *  缺点：  
    作业处理时间长；  
    交互能力差；  
    运行过程不确定；

##### 分时系统 #####

*  中断技术：CPU收到外部信号（中断信号）后，停止当前工作，转去执行该外部事件，处理完毕后回到原来工作的中断处（断点）继续原来的工作；
 *  通道技术：专门处理外设与内存之间的数据传输的处理机；
 *  分时系统**概念**：  
    ①.主机以很短的“时间片”为单位，把cpu轮流分配给每个终端使用，直到全部作业被运行完；  
    ②.由于时间片很短，在终端数量不多的情况下，每个终端都能很快重新获得CPU，使得每个终端都能够及时得到响应；  
    等待周期 = 时间片 × 终端数量；
 *  分时系统的**特点**：  
    多路调制性：多用户联机使用同一台计算机；  
    独占性：用户感觉独占计算机；  
    交互性：及时响应用户的请求；

#### Unix系统 ####

*  第一个实用化的分时操作系统；  
    第一个真正体现操作系统领域各种先进概念和技术的操作系统；
 *  革新和创造：  
    实现操作系统的可移植性；  
    实现了硬件无关性；  
    引进了“特殊文件”（special file）的概念；  
    把外设看作文件，实现对外设的统一管理；

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