作業系統簡介

2021-09-25 00:25:20 字數 1741 閱讀 4053

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,程式設計師就從這些繁瑣的工作中解脫了出來,只需要考慮自己的應用軟體的編寫就可以了,應用軟體直接使用作業系統提供的功能來間接使用硬體。

精簡的說的話,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。作業系統所處的位置如圖

作業系統應該分成兩部分功能:

1、隱藏了醜陋的硬體呼叫介面,為應用程式設計師提供呼叫硬體資源的更好,更簡單,更清晰的模型(系統呼叫介面)。應用程式設計師有了這些介面後,就不用再考慮操作硬體的細節,專心開發自己的應用程式即可。

例如:作業系統提供了檔案這個抽象概念,對檔案的操作就是對磁碟的操作,有了檔案我們無需再去考慮關於磁碟的讀寫控制(比如控制磁碟轉動,移動磁頭讀寫資料等細節)。

2、將應用程式對硬體資源的競態請求變得有序化。

例如:很多應用軟體其實是共享一套計算機硬體,比方說有可能有三個應用程式同時需要申請印表機來輸出內容,那麼a程式競爭到了印表機資源就列印,然後可能是b競爭到印表機資源,也可能是c,這就導致了無序,印表機可能列印一段a的內容然後又去列印c...,作業系統的乙個功能就是將這種無序變得有序。

2、作業系統與使用者程式的差異並不在於二者所處的地位。特別地,作業系統是乙個大型、複雜、長壽的軟體。

1.第一代計算機(1940~1955):真空管和穿孔卡片

特點:沒有作業系統的概念,所有的程式設計都是直接操控硬體。

優點:每個人獨享,可以自己除錯**,找到bug。

缺點:浪費計算機資源。

2.第二代就算機(1955~1965):電晶體和批處理系統

特點:把**都讚到一塊,讓乙個cpu共享,但是還是乙個乙個的去執行,還是順序演算法(序列)

優點:批處理,節省了機時。

缺點:有人的參與了,搬過來搬過去的麻煩,拖慢程式執行的速度

3.第三代計算機(1965~1980):積體電路晶元和多道程式設計

第三代計算機的作業系統廣泛應用了第二代計算機的作業系統沒有的關鍵技術:多道技術

多道技術:(指的是多道/個程式)

1.空間上的復用:記憶體要支援同時跑進多個程式

2.時間上的復用:多個程式要讓它們能切換(什麼時候要切?乙個程式占用的時間過長要切;當cpu遇到io阻塞時,等待的時間要切)

4.***計算機(1980~至今):個人計算機

unix系統

unix系統是乙個多使用者,多工的分時作業系統。

附錄多道技術

ps:

現在的主機一般是多核,那麼每個核都會利用多道技術

有4個cpu,執行於cpu1的某個程式遇到io阻塞,會等到io結束再重新排程,會被排程到4個

cpu中的任意乙個,具體由作業系統排程演算法決定。

2.空間上的復用:如記憶體中同時有多道程式

3.時間上的復用:復用乙個cpu的時間片

強調:遇到io切,占用cpu時間過長也切,核心在於切之前將程序的狀態儲存下來,這樣

才能保證下次切換回來時,能基於上次切走的位置繼續執行

作業系統簡介

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...

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...