操作系統(tǒng)(Operating System,簡稱OS)是控制和管理計算機系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運行的系統(tǒng)軟件(或程序集合),是用戶與計算機之間的接口。操作系統(tǒng)是一個大型的軟件系統(tǒng),負責(zé)計算機的全部軟件、硬件資源的管理,控制和協(xié)調(diào)并發(fā)活動,實現(xiàn)信息的存儲和保護,為用戶使用計算機系統(tǒng)提供方便的用戶界面,從而使計算機系統(tǒng)實現(xiàn)高效率和高自動化。
操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中充當(dāng)計算機硬件系統(tǒng)與應(yīng)用程序之間的界面,所以,操作系統(tǒng)既面向系統(tǒng)資源又面向用戶。面向系統(tǒng)資源,操作系統(tǒng)必須盡可能提高資源利用率;面向用戶,操作系統(tǒng)必須提供方便易用的用戶界面。
從系統(tǒng)觀點:操作系統(tǒng)是對計算機資源管理;這些資源包括硬件和軟件。操作系統(tǒng)向用戶提供了而調(diào)用簡單的服務(wù),掩蓋了絕大部分硬件設(shè)備復(fù)雜的特性和差異,使得用戶可以免除大量的乏味的雜務(wù),而把精力集中在自己所要處理的任務(wù)上。
從軟件觀點:操作系統(tǒng)是程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的集合。操作系統(tǒng)是直接和硬件相鄰的層軟件,它是大量極其復(fù)雜的系統(tǒng)程序和眾多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集成的。
從用戶觀點:操作系統(tǒng)是用戶使用計算機的界。操作系統(tǒng)是用戶與計算機硬件之間的接口,一般可以分為三種:命令方式,系統(tǒng)調(diào)用,圖形界面。
1、處理機管理
操作系統(tǒng)處理機管理模塊的主要任務(wù)是確定對處理機的分配策略,實施對進程或線程的調(diào)度和管理。
●調(diào)度(作業(yè)調(diào)度、進程調(diào)度)
●進程控制
●進程同步
●進程通信
2、存儲管理
存儲管理涉及系統(tǒng)另一個緊俏資源——內(nèi)存,它一方面要為系統(tǒng)進程及各個用戶進程提供其運行所需要的內(nèi)存空間,另一方面還要保證各用戶進程之間互不影響,此外,還要保證用戶進程不能破壞系統(tǒng)進程,提供內(nèi)存保護。
●內(nèi)存分配
●內(nèi)存保護
●地址映射
●內(nèi)存擴充
3、設(shè)備管理
●緩沖區(qū)管理
●設(shè)備分配
●設(shè)備驅(qū)動
●設(shè)備無關(guān)性
4、文件管理
操作系統(tǒng)的文件管理子系統(tǒng)是最接近用戶的部分,它給用戶提供一個方便、快捷、可以共享、同時又提供保護的對文件的使用環(huán)境。
●文件存儲空間管理
●文件操作
●目錄管理
●讀寫管理和存取控制
5、網(wǎng)絡(luò)管理
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)功能的不斷加強,網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用不斷深入社會的各個角落,操作系統(tǒng)必須提供計算機與網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)安全防護的功能。
6、提供良好的用戶界面
操作系統(tǒng)是計算機與用戶之間的接口,最終是用戶在使用計算機,所以它必須為用戶提供一個良好的用戶界面。用戶界面的好壞是直接關(guān)系到操作系統(tǒng)能否得到用戶認可的一個不容忽略的關(guān)鍵問題。
●命令界面
●程序界面
●圖形界面
操作系統(tǒng)按功能可以分為以下幾種類型:
1、批處理系統(tǒng)
2、分時操作系統(tǒng)
3、實時操作系統(tǒng)
4、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
5、分布式操作系統(tǒng)
6、個人操作系統(tǒng)
1.可靠性
系統(tǒng)可靠性是指系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)、診斷、恢復(fù)硬件或軟件故障的能力,也包括對用戶誤操作的容錯能力�?煽啃允怯脩羲粗氐闹匾阅�。
2.方便性
隨著計算機的普及,人們對易用性要求越來越重視,它涉及計算機系統(tǒng)使用的簡單性、可操作性、可攜帶性等等。系統(tǒng)的人性化設(shè)計越來越受到人們的重視。
3.高效率
追求高效率和方便用戶是操作系統(tǒng)的宗旨,操作系統(tǒng)應(yīng)使系統(tǒng)資源盡可能高效地得到應(yīng)用。
4.可擴充性
操作系統(tǒng)的功能應(yīng)該不斷被加強、被改進、被完善。在引進新的系統(tǒng)組件時不應(yīng)干擾現(xiàn)有的服務(wù)能力,從而能夠適應(yīng)不斷發(fā)展的應(yīng)用需求。
5.開放性
為了能夠集成不同廠家生產(chǎn)的計算機及其設(shè)備,且能正確有效地協(xié)同工作,支持應(yīng)用程序的可移植性和互操作性,要求操作系統(tǒng)具有開放性。
●被調(diào)用功能在低層:如文件系統(tǒng)管理--設(shè)備管理--設(shè)備驅(qū)動程序
●活躍功能在低層:提高運行效率
●資源管理的公用模塊放在層:如緩沖區(qū)隊列、堆棧操作
●存儲器管理放在次低層:便于利用虛擬存儲功能
●層的硬件抽象層:與機器特點緊密相關(guān)的軟件放在層。如Windows NT中的HAL--單處理、多處理
●資源分配策略和外殼放在最外層,便于修改或適應(yīng)不同環(huán)境
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