操作系统概览

概念

计算机系统由硬件和软件两部分组成。操作系统(OS,Operating System)是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次补充。

操作系统的目标

  1. 有效性

    • 提高系统资源利用率
    • 提高系统的吞吐量
  2. 方便性

    • 使得计算机更容易被使用
  3. 可扩充性

    • 方便增加新的功能和模块
  4. 开放性

    • 提供统一的开放环境
    • 遵循世界标准规范

操作系统的作用

  1. 作为用户与计算机硬件系统之间的接口,使用用户更方便使用
  2. 作为计算机系统资源的管理者,对资源进行协调提高系统各种资源的利用率
  3. 实现对计算机资源的抽象

操作系统的基本特性

  1. 并发性

    • 并行:两个或多个事件在同一时刻发生
    • 并发:两个或多个事件在同一时间间隔内发生
    • 进程:操作系统引入进程的目的就是为了使得多个程序能并发执行,系统必须为每个程序建立进程。
    • 线程:20世纪80年代中期提出的比进程更小的单位,进一步提高系统的并发行
  2. 共享性

    • 共享:系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用,也称之为资源共享或资源复用
    • 互斥共享:系统中某些资源一段时间内只允许一个进程进行访问,一个进程访问结束并释放掉该资源后才允许其他资源访问。这种资源被称之为临界资源或独占资源。
    • 同时访问:允许多个进程(线程)“同时”进行访问(这里的同时往往是指宏观上的同时)
  3. 虚拟技术

    • 时分复用技术
      • 虚拟处理机技术
      • 虚拟设备技术
    • 空分复用技术
      • 虚拟磁盘技术
      • 虚拟存储器技术
  4. 异步性

    • 进程的异步性:进程是以人们不可预知的速度向前推进

操作系统的主要功能

  • 处理机管理功能
    • 进程控制
    • 进程同步
    • 进程通信
    • 调度
  • 存储器管理功能
    • 内存分配
    • 内存保护
    • 地址映射
    • 内存扩充
  • 设备管理功能
    • 缓冲管理
    • 设备分配
    • 设备处理
  • 文件管理功能
    • 文件存储空间管理
    • 目录管理
    • 文件的读写管理和保护
  • 操作系统与用户之间的接口
    • 用户接口
    • 程序接口

总结

总而言之,言而总之,操作系统是为了让我们的计算机更高效的为我们工作。

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