操作系统概述

                                                                                   操作系统概述
   本章对操作系统的定义，操作系统的注意事项，操作系统的作用，操作系统的特征，操作系统的发展，操作系统的结构，操作系统的用户界面，操作系统的类型等九个方面进行论述。

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一.操作系统的定义
   操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它位于应用程序和硬件之间，管理和控制计算机中的硬件的硬件和 软件资源，合理得组织计算机的工作流程，对各类作业进行调度，一边有效的利用这些资源为用户提供一个功能强大使用方便的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口的作用。
二.计算机系统要：
   1.最大化计算机的利用率，保证CPU的充分利用，内设和外设一直忙碌。
   2.保证资源使用的公平合理，避免产生“死锁”，“饥饿”现象。
   3.用户界面友好。
三.操作系统的作用
   1.用户视角
      a.作业级接口
         操作系统提高一组键盘命令来实现对键盘的操作。键盘命令的表示形式可为字符型，菜单型和图形型。
         根据有无处理机控制，命令的使用方式可以分为脱机使用方式和联机使用方式；没有处理机控制的方式称为脱机使用方式；否则为联机使用方式。
      b.程序级接口
         用户通过系统调用的方式来实现对硬件的直接操作，操作系统提供一系列的函数，调用这些函数可实现对硬件的操作。
      c.图形窗口方式
         windows系列操作系统提供了形象生动的图形化界面，用户只需要拖动并单击鼠标，便可以轻松操作计算机。
   2.资源管理者视角
      a.处理机管理
         任务是对处理机的分配和运行实施有效管理，在多道程序环境下，处理机的分配和运行以进程为单位，因此对处理机的管理即为对进程的管理。主要完成，进程控制，进程同步，进程通信，进程调度功能。
             a.进程控制：创建和撤销进程以及控制进程的状态转换。
             b.进程同步：对进程的运行进行协调，互斥访问临界资源，协调执行进度。
             c.进程通信：进程间的信息交换。
             d.进程调度：按一定算法吧处理机分配给进程，使之运行
      b.存储器管理
          为方便用户使用内存，提高内存的利用率，给尽量多的用户提供足够大的存储空间，从逻辑上扩充内存，操作系统负责存储器管理，主要包括内存的分配和回收，监视和保护存储器资源，为躲到程序的并发提供友好的环境。
      c.设备管理
          设备管理主要包括I/O操作和回收，具体总做为完成用户程序请求的I/O操作，为用户程序分配I/O设备，提高处理机和I/O设备的利用率，设备分配，设备处理，虚拟设备，缓冲管理，以及改善人际界面等功能。
      d.文件管理
          操作系统对信息管理也就是对文件的管理。主要有文件存储空间的管理，目录管理，文件的读写管理，文件的存取控制等功能。操作系统管理优化文件和系统文件，方便优化使用文件，实现文件的保护和共享，文件文件数据的安全。
      e.扩展硬件，扩充计算机数量
          操作系统是扩充逻辑的最底层操作软件，它弥补了硬件系统类型和数量之间的差别，操作系统是系统各类资源的管理者，用于控制和各类计算机系统的软，硬件资源，它负责满足资源请求，分配跟踪资源的使用情况，回收以及控制系统中各种烦软硬件资源，以提高资源利用率，协调各程序和用户对资源的使用冲突。
   3.虚拟机视角
          操作系统是扩充逻辑的第一层虚拟机，在此基础上，加上语言处理程序，被扩充成第二层虚拟机。
   4.作业组织视角
          操作系统是计算机系统工作流程的组织者，它负责协调在系统中各个软件的运行次序，从而减少了人工干预，提高了主机资源的利用率。
  贴士：操作系统的作用概括为：
      1.硬件抽象，屏蔽底层硬件差异
      2.应用集成，提供通用方法工具
      3.高级管理，提供环境稳定安全
四.操作系统的发展
   1.第一代（1946年-1955年）：真空管时代，无操作系统
      特点：
         1.用户用手工操作使用计算机，操作和编程完全由手工进行，使用只带卡片通过中断方式与计算机交互
         2.编程语言只能是机器语言。
         3.用户在上机期间独占好着呢哥哥技术及其他相关设备，处理机很长时间都在等待，CPU利用率非常低，产生人机矛盾
         4.为了解决人机矛盾和I/o设备之间速度不匹配的问题，20世纪50年代末出现了脱机I/O技术（在脱离主机的情况下进行的程序和数据的输入和输出，称为脱机I/O方式，而在主机的直接控制下进行I/O的方式称为联机I/O方式，脱机I/O方式减少了CPU的空闲时间，提高了I/O的速度）。
   2.第二代（1955年-1965年）：晶体管时代，批处理操作系统
      特点：
        1.单道批处理操作系统还不是真正的操作系统。系统中每一时刻只有一个作业在运行，利用磁带把若干个作业分类编成作业执行序列，每个批作