【操作系统】1.操作系统概述

操作系统的目标、作用和模型

1.  OS的目标

a)方便性：用户无需了解底层硬件，无需用0、1机器语言操作。（可以说不用手，用工具，进入石器时代了。）

b)有效性：CPU、I/O、存储等的管理专门、合理地被组织管理起来，提高资源的利用率。

c)可扩充性：扩充应用软件；适应硬件和体系结构发展，扩充底层管理功能模块等。

d)开放性：网络环境，遵循开放互联标准。

2.OS的作用

a)作为用户与计算机硬件系统之间的接口

b)OS作为计算机系统资源的管理者

c）OS用作扩充机器

操作系统的发展过程

1.操作系统的定义

操作系统是：

一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度（多道），方便用户使用的程序的集合。

2.操作系统发展过程

 

• 手工操作阶段
• 批处理系统
• 分时系统   （多路、独立、及时、交互）  宏观上：是多个人同时使用一个CPU      微观上：多个人在不同时刻轮流使用CPU

       时间片：分配给进程运行的一段时间

      响应时间=时间片*用户数

 

• 实时系统
• 网络操作系统
• 分布式操作系统
• 嵌入式操作系统

3.三大基本操作系统的比较

	多路性	独立性	及时性	交互性	可靠性
批处理系统	无	无	差	差	一般
分时系统	多终端服务	有	好	好	可靠
实时系统	多路采集、多路控制	有	最好	一般	高度可靠

操作系统的基本特性

1.操作系统的基本特性

• 并发 

并行性：两个或多个事件在同一时刻发生

并发性：两个或多个事件在同一时段发生

  单处理器系统中，多道程序在宏观上看似并行，实际在微观上是多道程序占用cpu交替执行的，并不是真正的“并行”。多处理器系统才有CPU并行。

• 共享 
• 虚拟  时分复用、空分复用
• 异步 指进程的执行顺序和执行时间的不确定性。进程的运行速度不可预知，这需要进程互斥和同步手段来保证。

操作系统的主要功能

1.操作系统的主要功能

• 处理机管理功能（作业管理） ：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（变换）、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 ：存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理和保护
• 用户接口：命令接口、程序接口、图形接口

操作系统的结构

1.操作系统的结构

• 无结构OS
• 模块化OS结构
• 分层式OS结构
• 微内核OS结构：微内核OS结构以OS为核心，以C/S为基础，采用了面向对象程序设计方法。

微内核：

  精心设计、实现一个可在其上构建通用OS的基础内核，该内核程序运行在核心态，开机常驻内存。