操作系统概述-总结于源享科技（刘凯）

一、多任务实现途径

1、通过多CPU实现多任务

       通过在硬件上增加多个CPU或采用多核的CPU,来实现多任务，比如我国研发的超级计算机（如曙光、天河和银河等系列）。

2、通过中断来实现多任务

       在无操作系统的单片机裸机程序开发中，常用中断来实现多任务。

3、通多操作系统实现多任务

       如在操作系统中通过“时间片”的方式来实现多任务。

二、操作系统特性

1、并发性（多任务）；

2、共享性；

3、异步性；

4、虚拟性。

注：使用操作系统最主要的目的（或者说操作系统最大的价值）是：实现程序的并发性（多任务）。

三、操作系统功能

        为了实现程序的并发性和多任务，操作系统对以下资源进行管理。

㈠对处理器管理

        对处理器管理是操作系统最核心的部分，它的管理方法决定了整个系统的运行能力和质量，代表着操作系统设计者的设计观念。处理器的分配和运行都是以任务（进程）为基本单位的，具体操作如下：

1、任务控制；

2、任务调度；

3、任务同步；

4、任务同行。

㈡对存储器管理

        对存储器管理的目的是为程序并发运行提供良好的环境，方便用户使用存储器、提高存储的利用率、以及从逻辑上扩充内存（比如将硬盘虚拟化为内存）。具体操作如下：

1、内存分配；

2、内存保护；

3、地址映射；

4、内存扩展。

㈢对设备管理

       设备管理的主要任务是完成用户提出的I/O请求：为用户分配I/O设备、提高CPU和I/O设备利用率、提高I/O速度，以方便用户使用I/O设备。具体操作如下：

1、缓冲设备；

2、设备分配；

3、设备处理。

㈣对文件管理

      以上三种管理都是针对计算机硬件资源的管理。文件（信息）管理则是对系统的软件资源进行管理。

      我们一般把程序和数据统称为文件（信息）。一个文件在暂时不用时，被存放在外部存储器（如硬盘、FLASH存储器等）保存起来；使用文件时，把文件从外部存储器读取到内部存储器（内存）上。

四、操作系统接口

     为了给用户提供一种方便灵活使用计算机的手段，操作系统给用户提供一个友好的用户接口。具体如下：

1、程序级接口：提供一组系统调用指令（函数）供用户程序或其他系统程序调用，一般是程序员在编写应用程序时才调用程序级接口。

2、作业级接口：提供一组控制操作命令（如Linux命令行）或者图形接口操作（如Windows图形界面），用户通过这些接口取得操作系统（计算机）的服务，并控制使用应用程序，一般是操作系统（计算机）的终端用户在使用计算机是调用作业级接口

五、操作系统的目标

1、方便性；

2、有效性；

3、可扩充性；

4、开放性。

六、操作系统的发展史

七、嵌入式操作系统

㈠嵌入式操作系统特点

1、可裁剪性；

2、与应用代码一起连接（即应用代码与操作系统代码在一起）；

3、可移植性；

4、可扩展性；

5、实时性。

㈡微内核与大内核

1、微内核：一般针对嵌入式操作系统。优点是体积小，容易移植，可裁剪（如下图中的“模块”部分可以根据需要裁剪）；缺点是操作系统功能不全。

2、大内核：一般针对分时操作系统，如Windows和Linux。

㈢uC/OS-‖代码移植简介