操作系统知识整理——操作系统的基本概念

操作系统的定义和作用

定义

能有效地组织和管理系统中的各种软/硬件资源，合理地组织计算机系统工作流程，控制程序的执行，并且向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口，通过 CPU 管理、存储管理、设备管理和文件管理对资源进合理分配，发挥计算机系统的工作效率，提高其单位时间内处理工作能力（吞吐量）。

作用

• 通过资源管理提高计算机系统的效率
• 改善人机界面向用户提供友好的工作环境

操作系统的特征和功能

特征

• 并发性
• 共享性
• 虚拟性
• 不确定性

功能

• 进程管理

采用多道程序等技术将 CPU的时间合理地分配给每个任务，主要包括进程控制、进程同步、进程通信和进程调度。

• 文件管理

主要包括文件存储空间管理、目录管理、文件的读/写管理和存取控制。

• 存储管理

存储管理是对主存储器“空间”进行管理，主要包括存储分配与回收、存储保护、地址映射(变换)和主存扩充。

• 设备管理

对硬件设备的管理，包括对输入/输出设备的分配、启动、完成和回收。

• 作业管理

包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。

此外操作系统提供系统命令一级的接口，供用户用于组织和控制自己的作业运行，如命令行、菜单式或 GUI“联机”、命令脚本“脱机”。操作系统还提供编程一级接口，供用户程序和系统程序调用操作系统功能，如系统调用和高级语言库函数。

操作系统的分类

批处理操作系统

分为单道批处理和多道批处理。

• 单道批处理：该系统可以提交多个作业，但只有一个作业装入内存执行。
• 多道批处理：允许多个作业装入内存执行，在任意一个时刻，作业都处于开始点和终止点之间。

分时操作系统

一个计算机系统与多个终端设备连接。分时操作系统是将CPU的工作时间划分为许多很短的时间片，轮流为各个终端的用户服务。具有多路性、独立性、交互性和及时性的特性。

实时操作系统

计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。实时系统对交互能力要求不高，但要求可靠性有保障，分为实时控制系统和实时信息处理系统。

网络操作系统

网络操作系统是使联网计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供各种服务的软件和有关协议的集合。

分布式操作系统

由多个分散的计算机经连接而成的计算机系统，系统中的计算机无主、次之分，任意两台计算机可以通过通信交换信息。

分布式操作系统是网络操作系统的更高级形式，它保持网络系统所拥有的全部功能，同时又有透明性、可靠性和高性能等特性。

微机操作系统

微型计算机操作系统简称微机操作系统，常用的有 Windows、Mac Os、Linux。Windows操作系统是 Microsoft 公司开发的图形用户界面、多任务、多线程操作系统。

嵌入式操作系统

嵌入式操作系统运行在嵌入式智能芯片环境中，对整个智能芯片以及它所操作、控制的各种部件装置等资源进行统一协调、处理、指挥和控制。

计算机启动的基本流程

BIOS——>主引导记录——>操作系统