作業系統引論
作業系統的功能
一、平台與環境的功能
1）os是計算機使用者最基本的操作平台。
os之所以叫做
os，是因為它使得計算機成了可以操作並且由它提供了一部分最基本的操作命令的緣故。
2）在軟體層次上，os
是最底層的軟體，也是最接近硬體的軟體，對其他軟體提供支援，是其他軟體的執行平台。
3）os還為其他軟體提供開發支援，起到軟體開發支撐平台的作用。
綜上，os
是計算機系統中最不可缺少的軟體，它是計算機硬體組成最基本的平台，向使用者提供操作支援，向程式設計師提供程式設計介面，為程式提供駐留和執行環境。
二、資源管理者功能
1）os必須隨時記住系統中所有的資源及其狀態；
2）記住資源的目的是為了使用資源，os
將隨時準備提供使用者和程式對資源的使用
3）當發現有使用資源的衝突時，os
要設法作出仲裁，比如按照某種規則排隊。
依據系統資源的特點，os
的管理職能體現在
cpu管理，儲存器管理，裝置管理和檔案管理。
三、計算機工作流程組織者或者總排程員的功能
os根據設計者實現給出的策略和演算法，將計算機的使用者和正在執行的程式一一登記起來，盡可能滿足各自的資源要求，使隨機發生的各種事件的處理有章可循，合情合理；使巨集觀上併發的許多時間微觀處理時順序化；對各個執行程式進行排程，優化作業組合，協同程式對於資源的競爭和共享。
排程功能體現在作業管理、程序管理、中斷與事件管理、程序通訊以及死鎖對策等等。
具備了以上三個功能，os
的定義如下：
os是裸機配置的一種系統軟體，是使用者和使用者程式與計算機之間的介面，是使用者程式和其他系統程式的執行平台和環境。它有效地控制和管理計算機系統中的各種硬體和軟體資源，合理地組織計算機系統的工作流程，最大限度地方便使用者使用計算機，發揮資源的作用。
os與其他軟體的不同之處：
1）os是計算機系統中最不可或缺的軟體
2）os與其他軟體同時執行，為其他軟體的執行提供服務，可以控制其他軟體的執行；
3）os從開機起到關閉電源已知都在執行；
4）os的駐留位置和應用程式相隔離，核心部分駐留在記憶體的核心空間，應用程式在使用者空間。os在
cpu管態執行，可以執行特權指令，具備其他程式所不具備的特權；
5）os可以直接操作硬體，程式中的
i/o操作是間接地由
os協助完成的
6）os的許多重要功能由硬體協同實現
os的外特徵：
1）os的靜態駐留特徵；
2）os的動態執行特徵，將應用程式調入記憶體。
os的微觀特徵 1）
併發性
併發的意思是存在許多同時的或平行的活動，採用多道程式設計技術，在記憶體中同時存在幾道使用者程式，當乙個程式需要輸入輸出時，馬上呼叫另乙個程式在cpu
上計算，他們巨集觀上同時處在執行狀態。 2）
共享性
3）不確定性
4）虛擬化
os將某個物理實體虛擬化，即把他變成多個邏輯上的對應物。舉例說明：
在處理機管理中，用分時技術，讓多個程序巨集觀上同時處於執行狀態，將一台物理上地cpu
變成多型邏輯上的
cpu。在儲存器管理，用虛擬儲存技術或者程序對換技術，讓程序能夠在各自的位址空間中執行。在裝置管理中，通過
spooling
技術，將一台慢速的
i/o裝置變成每個程序的一台虛擬裝置。
多道程式設計技術的實現方法
1）規定某種策略，在各執行程式間進行排程，解決cpu
的切換，叫做
cpu管理。對每乙個執行的程式實體進行描述和管理，叫做程序管理，還要為程序執行提供必要的生存環境。
2）作為程序環境的一部分，為各個參與多道執行的程式分配記憶體，並提供程式對於邏輯位址訪問的正確的位址定位，實施各個記憶體區的保護，叫做記憶體管理。
3）要保證程式執行中所需的資源，包括提供所需的裝置。因此要進行裝置的登記、分配、啟動傳輸等。為了提高裝置效率，要充分利用系統的中斷功能、資料緩衝功能，對系統中各種中斷和事件進行管理，叫做裝置管理
4）各個程序往往有資訊要進行儲存、轉存和交換，要設定大容量資訊系統，os
要保證檔案易於按名訪問，方便使用，要保證檔案的安全性、保密性，還要保證檔案系統的可靠性。
os的基本型別
1）批處理系統
特點：成批多道；作業執行期間，不可干預性；追求作業的大吞吐量和系統資源的利用率
2）分時系統
特徵：多路性；同時性；互動性。
3）實時系統
特點：響應實時；安全可靠。
4）網路作業系統
特點：多機互訪，資源共享
5）分布式作業系統
分布式和網路的區別在於
1)分布性。結點處無專屬自己的os
，任何一台計算機都沒有集中管理的
os，所有資源均是共享；
2)對稱性
3)協同性
6）雲作業系統
雲端三大服務iaas
、paas
、saas
，其有四個基本功能： 管理和驅動海量伺服器、儲存陣列等基礎硬體；為雲應用軟體提供統
一、標準的介面；管理海量的計算任務以及資源調配；保證雲系統的可靠和安全。
作業系統結構
cpu的兩種狀態：核心態（管態）供
os使用，使用者態供使用者程式使用，輸入輸出和某些操作在該狀態不可執行。
基本概念
1)中斷驅動。中斷時cpu
對於外部事件的響應。
2)核心態與特權指令
cpu的兩種執行狀態：核心態（管態）和使用者態（目態）。只有管態才能享有特權，執行特權指令。
計算機作業系統 學習心得
第一周 第一章 計算機作業系統概述 1.1 計算機系統概覽 1.2 計算機硬體系統 1.3 計算機軟體系統 1.4 計算機操作技術的發展 1.5 計算機作業系統 1.6 資源管理的角度 1.7 程式控制的角度 第二週 第一章 計算機作業系統概述 1.8 作業系統控制計算機的角度 1.9 人機互動的角...
計算機作業系統學習心得（一）作業系統概論（2）
1.12作業系統的作用 1 os作為使用者 與計算機硬體系統之間的介面。即os在使用者和計算機系統之間，使用者通過os來使用計算機系統。方便快捷可靠 使用者可以通過命令方式，系統呼叫方式以及圖示視窗模式來實現作業系統的通訊。2 os作為計算機系統資源的管理者。處理機，儲存器，i o裝置以及檔案 資料...
計算機作業系統
為什麼要有作業系統 計算機系統是乙個複雜的系統，如果每位程式設計師在程式設計時都必須掌握計算機系統的所有細節，就會嚴重影響程式設計師的開發效率 作業系統可以對計算機硬體加以管理和優化使用，為使用者程式提供更好的執行環境。作業系統以及其位置 作業系統組成 作業系統功能 應用程式直接與作業系統及其抽象打...