操作系统概论【一】 - - 操作系统概述

感谢内容提供者：金牛区吴迪软件开发工作室

通过本文章的学习你会学习到下图内容：

一：什么是操作系统？

操作系统的定义：

操作系统是软件。而且是一个必要的软件【不考虑极端情况】。
常见的操作系统有：Linux、MacOS、Windows系列

操作系统的作用：

1. 用户与硬件之间的接口
   操作系统与硬件部分相互作用，并且为运行在计算机上的应用程序提供执行环境。
   
2. 资源的管理者

二：操作系统的发展

1.单道批处理系统 -> 2.多道批处理系统 -> 3.分时操作系统 -> 4.实时操作系统

1.单道批处理系统：

单道处理系统的特点：

1. 自动性【抛弃了人工】
2. 顺序性【作业会一个一个执行】
3. 单道性【内存任意时刻只有一个作业】

单道处理系统的缺点：

1. 效率低【CPU资源利用低】

2.多道批处理系统

多道处理系统的特点：

1. 多道性【内存中可以同时驻留多道程序】
2. 无序性【作业1先进入内存但是可能作业2先完成】
3. 调度性【作业调度、进程调度（有算法的）】
4. 复杂性【功能和实现技术都比单道处理程序复杂的多】

多道处理系统的缺点：

1. 系统平均周转时间长。

3.分时操作系统

分时操作系统的特点：

1. 多路性【允许一台主机上同时连接多个终端】
2. 独立性【各终端用户彼此独立操作互不干扰】
3. 及时性【用户请求能在很短的时间获得响应】
4. 交互性【用户可以通过终端与系统进行广泛的人机对话】

分时操作系统的缺点：

1. ？？？

4.实时处理系统

实时处理系统的特点：

1. 多路性【允许一台主机上同时连接多个终端】
2. 独立性【各终端用户彼此独立操作互不干扰】
3. 及时性【用户请求能在规定时间内得到处理】
4. 交互性【用户可以通过终端与系统进行广泛的人机对话】
5. 可靠性【用于应用领域的特殊性对可靠性要求很高】

实时处理系统的缺点：

1. ？？？

操作系统产品现状：

三：操作系统的特征

四：操作系统的功能

管理计算机资源

内存管理

含义：

内存管理的主要任务是： 为多道程序的运行提供良好的环境 ，方便用户 使用内存，提高 内存的利用率 ，以及从 逻辑上扩充内存 以实现 虚拟存储 。

内容：

1. 内存分配
   

2. 内存保护
   
   

3. 地址映射
   概念：逻辑到物理的转变
   

4. 内存扩充
   
   实现内存扩充：
   
   

进程管理

内容：

进程的描述与组织、进程控制、进程同步、进程通信及进程调度。

设备管理

含义：

设备管理主要完成用户的I/O请求，为用户分配I/O设备。

设备管理的功能：

1. 缓存管理【管理缓存区】
2. 设备分配【分配设备】
3. 设备处理【由设备驱动程序来实现CPU与设备控制器直接的通信】
4. 设备独立性和虚拟设备【设备独立性功能使应用程序独立于物理设备】

文件管理

文件管理具有的功能：

1. 文件存储空间的管理【为每个文件分配必要的外存空间，提高外存利用率，并能有助于提高访问文件的速度。】
2. 目录管理【为每个文件建立目录项并对众多目录项进行有效组织。目录项包括文件名、文件属性及文件的地址等信息】
3. 文件的读、写管理和存取控制【根据用户的请求，从外存中读取数据或将数据写入外存。防止未经审核的用户存取文件，防止冒名顶替存取文件，防止以不正确的方式使用文件。】

提供用户接口

提供接口的目的：

为了方便用户使用操作系统，操作系统向用户提供了用户与操作系统之间的接口。

命令接口

图形用户接口

程序接口

五：操作系统的体系结构

1.简单的监控程序模型

功能简陋，任意时刻系统中只能运行一个任务，保证了对系统信息的互斥访问，保护了系统数据的安全。

2.单体结构模型

所有的软件和数据结构都放置在一个逻辑模块中，对外层的用户程序提供一个完整的内核界面–系统调用。

3.层次结构模型

基本思想是将操作系统分解为多个小的、容易理解的层，系统功能被隔离在不同层中。

4.客户/服务器模型与微内核结构

核心思想是核心功能外移，即把传统操作系统内核中的一些组成部分放到内核之外作为一个独立的服务器进程来实现。

5.动态可扩展结构模型

基本思想就是在运行过程中，能够动态的实现系统行为拓展的结构，也可称之为弹性结构。

六：指令的执行

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