操作系统概述

一、什么是操作系统

操作系统(Operation System)：是配置在计算机硬件上的第一层软件。

二、操作系统的特点

　　1、并发性：是指两个或多个时间在同一时间间隔内发生，就是多个任务运行，由于切换速度快，所以从宏观上看多个事件同时发生。

并行性：是指两个或多个事件在同一时刻发生，就像多个cpu同时进行。

并发在宏观上看起来就是并行

　　　　例子：就比如你在玩游戏的时候还开着音乐播放器听歌

　　2、共享性：是指系统当中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用。

• 互斥共享方式
• 同时访问方式（宏观上的同时）

　　3、虚拟性：通过某种技术吧一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。

• 时分复用技术（虚拟处理机技术、虚拟设备技术）
• 空分复用技术（虚拟磁盘技术，虚拟存储器技术）

　　4、异步性：每个任务的进程是断断续续，已不可预知的节奏往前推进的。

三、操作系统的功能

1、用户与硬件的接口

• 命令方式

　　　联机命令（交互式命令）和脱机命令（批处理命令，文本编辑器的方式）；

• 系统调用方式

　　　OS提供了一组系统调用（函数），用户可在自己的应用程序中通过相应的系统调用，来实现与操作系统的通行，并取得它的服务；

• 图形、窗口方式

　　　他允许用户通过屏幕上的窗口和图标来实现与操作系统的通信并取得它的服务。

2、资源管理者

• 处理机管理

　　　用于分配和控制处理机

• 存储器管理

　　　主要负责内存的分配与回收

• I/O设备管理

　　　负责I/O设备的分配与操纵

• 文件管理

　　　负责文件存取、共享和保护

3、扩充机器

　　通常把覆盖了上述软件的机器称为扩充机器或虚拟机，因为我们是在操作系统上又安装了其他的软件

四、操作系统的发展与分类

• 手工操作（无操作系统）

　　　缺点：1、用户独占全机

　　　　　　2、CPU等待人工操作

• 批处理系统（脱机输入输出系统）（操作系统开始出现）

　　　省了大量手工操作

　　　1、单道批处理系统：没有并发性

　　　　特点：自动性、顺序性、单道性

　　　　缺点：I/O操作时，CPU无事可做

　　　2、多道批处理系统：具有并发性

　　　　特点：多道性、宏观上多任务并行、微观上多任务分片串行

　　　　优点：由于提高了CPU、内存和I/O设备的利用率，因此系统吞吐得到提高

　　　需要解决的问题：

　　　　处理及管理问题、内存管理问题、I/O设备管理问题、文件管理问题和作业管理问题

　　　　缺点：无交互能力

• 分时系统

　　　　特点：多路性、独立性（宏观）、及时性和交互性

• 实时系统（约束更严格的分时系统）

　　　　特点：多路性、独立性、及时性和可靠性

• 微机操作系统

　　　　单用户单任务系统(dos)、单用户多任务系统(windows)、多用户多任务系统(Linux、Uinux)