计算机基础-计算机操作系统(一)

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wshunli 1月 22, 2018
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还要几天才能回家,就先看看计算机操作系统概论的内容 ,继续朝着目标前进。

具备扎实的数据结构和计算机系统基础,编码功底扎实

这次选择的课本是《计算机操作系统》(第三版),主编是汤小丹老师。

第一章 操作系统引论

操作系统引论

计算机系统由硬件和软件两部分组成。
操作系统(OS,Operating System)是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。

从一般用户的观点,可把 OS 看做是用户与计算机硬件系统之间的接口;
从资源管理的观点看,则可把 OS 视为计算机系统资源的管理者。
另外,OS 实现了对计算机资源的抽象,隐藏了对硬件操作的细节,使用户能更方便地使用机器。

操作系统的发展过程

OS的形成迄今已有50多年的时间。
在上世纪50年代中期出现了单道批处理操作系统;60 年代中期产生了多道程序批处理系统;
不久又出现了基于多道程序的分时系统,与此同时也诞生了用于工业控制和武器控制的实时操作系统。

操作系统的基本特性

微机操作系统可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统、多用户多任务操作系统,具有并发、共享、虚拟和异步这四个基本特征。

1、并发性

并行性和并发性(Concurrence)是既相似又有区别的两个概念,
并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

进程(Process)是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,它是由一组机器指令、数据和堆栈等组成的,是一个能独立运行的活动实体。

多个进程之间可以并发执行和交换信息。一个进程在运行时需要一定的资源,如CPU、存储空间及I/O 设备等。

通常在一个进程中可以包含若干个线程(Threads),它们可以利用进程所拥有的资源。

在引入线程的OS中,通常都是把进程作为分配资源的基本单位,而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。

由于线程比进程更小,基本上不拥有系统资源,故对它的调度所付出的开销就会小得多,能更高效地提高系统内多个程序间并发执行的程度。

2、共享性

在操作系统环境下,所谓共享(Sharing),是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用,相应地,把这种资源共同使用称为资源共享,或称为资源复用。

目前主要实现资源共享的方式有两种,即互斥共享方式和访问方式。

3、虚拟技术

操作系统中的所谓“虚拟”(Virtual),是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。

在操作系统中利用了两种方式实现虚拟技术,即时分复用技术和空分复用技术。

4、异步性

在多道程序环境下允许多个进程并发执行,但只有进程在获得所需的资源后方能执行。

进程是以人们不可预知的速度向前推进,此即进程的异步性(Asynchronism)。

操作系统的主要功能

操作系统的主要任务,是为多道程序的运行提供良好的运行环境,以保证多道程序能有条不紊地、高效地运行,并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。为实现上述任务,操作系统应具有这样几方面的功能:处理机管理,存储器管理,设备管理和文件管理。

为了方便用户使用操作系统,还须向用户提供方便的用户接口。此外为了方便计算机联网,又在OS中增加了面向网络的服务功能。

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