作業系統簡介

2021-08-01 08:31:50 字數 2336 閱讀 1257

定義:作業系統就是乙個協調、管理和控制計算機硬體資源和軟體資源的控制程式。

為何要有作業系統:

因為計算機硬體系統是乙個複雜的系統,主要由**處理器、儲存器、輸入輸出控制系統和各種外部裝置組成。如果沒有作業系統,使用者必須了解該系統的每乙個細節,才能有效使用計算機。這樣會嚴重影響使用者的工作效率,而且會大大提高計算機的使用門欄。所以,我們需要作業系統來管理硬體並加以優化使用。

作業系統的位置:作業系統由作業系統的核心(執行於核心態,管理硬體資源)以及系統呼叫(執行於使用者態,為應用程式設計師寫的應用程式提供系統呼叫介面)兩部分組成。作業系統直接管理硬體,應用程式通過作業系統呼叫硬體資源。

應用程式

作業系統

硬體

作業系統的功能:作業系統是方便使用者、管理和控制計算機軟硬體資源的系統軟體(或程式集合)。作業系統主要有兩個功能,一、承擔了複雜的硬體實現工作。管理計算機系統的各種資源,擴充硬體的功能;二、將應用程式對硬體資源的競態請求變得有序化。

作業系統的發展:1、第一代計算機(1945-1955):真空管和外掛程式板

40年代中期,美國哈佛大學、普林斯頓高等研究院、賓夕法尼亞大學的一些人使用數萬個真空管,構建了世界上第一台電子計算機。開啟計算機發展的歷史。這個時期的機器需要乙個小組專門設計、製造、程式設計、操作、維護每台機器。程式設計使用機器語言,通過插板上的硬連線來控制其基本功能。

這個時候處於計算機發展的最初階段,連程式語言都還沒有出現,作業系統更是聞所未聞!

2、第二代計算機(1955-1965):電晶體和批處理系統

這個時期計算機越來越可靠,已從研究院中走出來,走進了商業應用。但這個時期的計算機主要完成各種科學計算,需要專門的操作人員維護,並且需要針對每次的計算任務進行程式設計。

第二代計算機主要用於科學與工程計算。使用fortran與組合語言編寫程式。在後期出現了作業系統的雛形:fms(fortran監控系統)和ibmsys(ibm為7094機配備的作業系統)

3、第三代計算機(1965-1980):積體電路晶元和多道程式

60年代初,計算機廠商根據不同的應用分成了兩個計算機系列,乙個針對科學計算,乙個針對商業應用。

隨著計算機應用的深入,對統一兩種應用的計算機需求出現了。這時ibm公司試圖通過引入system/360來解決這個問題。

與這個計畫配套,ibm公司組織了os/360作業系統的開發,然後複雜的需求,以及當時軟體工程水平低下使得os/360的開發工作陷入了歷史以來最可怕的「軟體開發泥潭」,誕生了最著名的失敗論著----《神秘的人月》。

雖然這個開發計畫失敗了,但是這個願望卻成為了計算機廠商的目標。

此時,mit、bell lab(貝爾實驗室)和通用電氣公司決定開發一種「公用計算機服務系統」----multics,希望其能同時支援數百名分時使用者的一種機器。結果這個計畫的研製難度超出了所有人的預料,最後這個系統也以失敗結束。不過,multics的思想卻為後來的作業系統很多提示。

60年代未,一位貝爾實驗室曾參加過multics研製工作的計算機科學家ken thompson,在一台無人使用的pdp-7機器上開發出了一套簡化的、單使用者版的multics。後來導致了unix作業系統的誕生。

unix作業系統主導了小型機、工作站以及其他市場。也是至今最有影響力的作業系統之一,而linux也是unix系統的一種衍生。

4、***計算機(1980-今):個人計算機

隨著計算機技術的不斷更新與發展,計算機神奇般地闖入了人們的生活,以低廉的**就可以獲得強大計算能力的計算機。

**不再是阻攔計算機普及的門檻時,降低計算機的易用性就顯得十分重要!由於unix系統的本身特點,使得其不太適合於在執行在個人計算機上,這時就需要一種新的作業系統。

在這一歷史關鍵時候,ibm公司由於低估了pc機的市場,並未使用最大的力量角逐這一市場,這時intel公司趁機進入,成為了當今微處理器的老大。同時善於抓住時機的微軟公司的總裁比爾·蓋茨適時地進入了這一領域,用購買來的cp/m搖身一變成為ms-dos,並憑藉其成為個人計算機作業系統領域的霸主。

雖然是蘋果公司在gui方面先拔頭籌,但由於蘋果公司的不相容、不開放的市場策略,未能擴大戰果,這時微軟又適時地進入了gui方面,憑藉windows系統再次稱雄!

多道技術:指在記憶體同時放若干道程式,使它們在系統中併發執行,共享系統中的各種資源。當一道程式暫停執行時,cpu立即轉去執行另一道程式。它包括兩個方面,一、時間上的復用(作業系統通過快速切換cpu占用程式來達到使使用者覺得各個程式是同時執行的)二、空間上的復用(每個客戶都獲取了乙個大的資源中的一小部分資源,從而減少了排隊等待資源的時間。例如:多個執行的程式同時進入記憶體,硬體層面提供保護機制來確保各自的記憶體是分割開的,且由作業系統控制,這比乙個程式獨佔記憶體乙個乙個排隊進入記憶體效率要高的多。有關空間復用的其他資源還有磁碟,在許多系統中,乙個磁碟同時為許多使用者儲存檔案。分配磁碟空間並且記錄誰正在使用哪個磁碟塊是作業系統資源管理的典型任務。)

作業系統簡介

現代的計算機系統主要是由乙個或者多個cpu,記憶體,硬碟,鍵盤,滑鼠,顯示器,印表機,網路介面及其他輸入輸出裝置組成。一般而言,現代計算機系統是乙個複雜的系統。程式設計師無法把所有的硬體操作細節都了解到,管理這些硬體並且加以優化使用是非常繁瑣的工作,這個繁瑣的工作就是作業系統來幹的,有了他,程式設計...

作業系統 簡介

處理機管理 程序控制 程序同步 程序通訊 死鎖處理 處理機排程 儲存器管理 提高記憶體利用率,記憶體的分配與 位址對映 記憶體保護與共享 記憶體擴充 檔案管理 計算機中的資訊都是以檔案的形式存在的 裝置管理 完成使用者的i o請求,方便使用者使用裝置 並提高裝置的利用率 命令介面 使用者通過控制台或...

作業系統簡介

計算機資源分為 作業系統模組 1 硬體 1 i o裝置 裝置管理 2 儲存器 記憶體 儲存器管理 3 處理器 cpu 處理器 程序 管理 2 軟體 檔案管理 作業系統 計算機管理控制程式 即為計算機資源的管理者。三個基本的作業系統 批處理作業系統 分時作業系統和實時作業系統。作業系統的基本型別 隨著...