操作系统——操作系统概述
2015-01-08 19:13
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一、操作系统的概念
操作系统是在硬件和应用软件之间的一层专门的软件,它主要功能是管理计算机的资源,给上层的应用软件提供编程接口。
二、操作系统的发展历史
大致分为五个阶段
第一个阶段:卡片式编程
方法:程序的输入和输出,主要是通过纸带或卡片来完成。程序员在卡片上编写机器语言指令,即二进制0、1代码,然后交给计算机,输出结果也是以卡片的形式。
缺点:1、程序员需要占用计算机所有资源,用户既是程序员又是操作员,靠手动完成。2、一次只能完成一个功能。总之,效率低下,资源浪费。
第二个阶段:先设计了批处理管理程序,实现作业的自动转换处理
方法:程序员写程序,也是以卡片或磁带的形式提交给操作员,操作员把很多作业一下子全部输入到计算机中,然后由内存中的批处理管理程序自动识别并逐个运行。
缺点:1、程序的调试比较困难,程序员不在计算机运行现场。2、输入和输出由CPU控制,输入和输出的访问速度和CPU的处理速度差别太大,造成资源的分配不均,造成资源的浪费。
又发展了通道技术和中断技术。通道用于控制输入和输出设备与内存之间的数据传输,有专门的输入和输出处理器,独立于CPU运行,可以与CPU并行工作。中断是指当CPU收到中断响应时转去执行该事件,在完成后重新回到原来的断点继续执行。
后来又出现了多道批处理系统。多道,即允许在内存中同时存放多个作业,由CPU以切换的方式为它们服务。它需要解决的问题:1、内存管理,为多个程序分配内存。2、内存保护,避免一个程序错误导致系统崩溃和影响其它程序执行。3、CPU的调度。4、作业间的交互。
第三个阶段:分时操作系统
分时:多个用户分享地使用同一台计算机。在使用时,所有的用户都共享主机的所有资源。基本思路就是把CPU的时间划分为一个个的时间片,然后让每一个作业轮流执行。
第四个阶段:此时硬件已经很便宜,可以做到人手一台。例如,微软当时的磁盘操作系统
第五个阶段:现代操作系统
三、操作系统的类型
批处理操作系统
分时操作系统
实时操作系统
嵌入式操作系统
个人计算机操作系统
分布式操作系统:把大量计算机通过网络连接在一起,以获得极高的运算能力和广泛的数据共享,这种操作系统称为是分布式操作系统。
四、操作系统的硬件环境
1、受保护的指令(特权指令):只有操作系统才有权利使用的指令。
通过处理器的状态来实现,分为管态和目态。
2、系统调用
3、内存保护
4、中断机制
操作系统是在硬件和应用软件之间的一层专门的软件,它主要功能是管理计算机的资源,给上层的应用软件提供编程接口。
二、操作系统的发展历史
大致分为五个阶段
第一个阶段:卡片式编程
方法:程序的输入和输出,主要是通过纸带或卡片来完成。程序员在卡片上编写机器语言指令,即二进制0、1代码,然后交给计算机,输出结果也是以卡片的形式。
缺点:1、程序员需要占用计算机所有资源,用户既是程序员又是操作员,靠手动完成。2、一次只能完成一个功能。总之,效率低下,资源浪费。
第二个阶段:先设计了批处理管理程序,实现作业的自动转换处理
方法:程序员写程序,也是以卡片或磁带的形式提交给操作员,操作员把很多作业一下子全部输入到计算机中,然后由内存中的批处理管理程序自动识别并逐个运行。
缺点:1、程序的调试比较困难,程序员不在计算机运行现场。2、输入和输出由CPU控制,输入和输出的访问速度和CPU的处理速度差别太大,造成资源的分配不均,造成资源的浪费。
又发展了通道技术和中断技术。通道用于控制输入和输出设备与内存之间的数据传输,有专门的输入和输出处理器,独立于CPU运行,可以与CPU并行工作。中断是指当CPU收到中断响应时转去执行该事件,在完成后重新回到原来的断点继续执行。
后来又出现了多道批处理系统。多道,即允许在内存中同时存放多个作业,由CPU以切换的方式为它们服务。它需要解决的问题:1、内存管理,为多个程序分配内存。2、内存保护,避免一个程序错误导致系统崩溃和影响其它程序执行。3、CPU的调度。4、作业间的交互。
第三个阶段:分时操作系统
分时:多个用户分享地使用同一台计算机。在使用时,所有的用户都共享主机的所有资源。基本思路就是把CPU的时间划分为一个个的时间片,然后让每一个作业轮流执行。
第四个阶段:此时硬件已经很便宜,可以做到人手一台。例如,微软当时的磁盘操作系统
第五个阶段:现代操作系统
三、操作系统的类型
批处理操作系统
分时操作系统
实时操作系统
嵌入式操作系统
个人计算机操作系统
分布式操作系统:把大量计算机通过网络连接在一起,以获得极高的运算能力和广泛的数据共享,这种操作系统称为是分布式操作系统。
四、操作系统的硬件环境
1、受保护的指令(特权指令):只有操作系统才有权利使用的指令。
通过处理器的状态来实现,分为管态和目态。
2、系统调用
3、内存保护
4、中断机制
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