操作系统基础（一）

操作系统的目标和作用

目标：方便性，有效性，可扩充性，开放性。

作用：1.os作为用户与计算机硬件系统之间的接口。

2.os作为计算机系统资源的管理者。

3.os 实现了对计算机资源的抽象。

操作系统的发展过程

未配置的操作系统的单机--->单道批处理--->多道批处理--->分时系统--->实时系统--->微机操作--->cp--->dos--->单用户多任务系统--->多用户多任务系统。先是人工操作，之后诞生了单道批处理，缺点，极大浪费资源，cpu得不到充分的利用，之后诞生了多道批处理，缺点，无交能力，平均周转周期太长，之后又诞生了分时系统，此时引入时间片的概念，每个进程都会分配个时间片，时间片一旦用完就执行下一进程，独立性好。为了及时响应外部请求，又出现了实时系统，随着计算机结构的不断发展慢慢地到了如今的windows
linux，等。

操作系统基本特征

并发，共享，虚拟，异步。并发是最基本的。

操作系统的主要功能

1.处理机管理功能。

2.存储器管理功能。

3.设备管理功能。

4.文件管理功能。

5.操作系统与用户之间的接口。

为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？

os首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层抽象，在第一层软件上再覆盖文件管理，实现了对硬件资源操作的第二层抽象，os通过在计算机上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。

试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？

提供资源利用率和系统吞吐量。

何谓脱机I/O和联机I/O?

在脱离主机的情况下进行输入输出。---脱机I/O

在主机的控制下进行输入输出。---联机I/O

试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？

满足人机交互的功能。

实现分时系统的关键问题是？应如何解决？

如何是用户能与自己的作业进行交互。

系统首先必须提供多个终端，同时给多个用户使用。其次，当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收，并及时处理该命令，再将结果返回给用户。

为什么要引入实时操作系统？

实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS 是为了满足应用的需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。

处理机管理有哪些主要功能？主要任务是什么？

处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度；

进程管理：为作业创建进程，撤销已结束进程，控制进程在运行过程中的状态转换。进程同步：为多个进程（含线程）的运行进行协调。

通信：用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。

处理机调度：

（1）作业调度。从后备队里按照一定的算法，选出若干个作业，为他们分配运行所需的资源（首选是分配内存）。

（2）进程调度：从进程的就绪队列中，按照一定算法选出一个进程，把处理机分配给它，并设臵运行现场，使进程投入执行。

内存管理有哪些主要功能?主要任务是什么？

内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。

内存分配：为每道程序分配内存。

内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行，彼此互不干扰。

地址映射：将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。

内存扩充：用于实现请求调用功能，臵换功能等。

设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？

主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。

主要任务: 完成用户提出的I/O 请求，为用户分配I/O 设备；提高CPU 和I/O 设 备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备.

文件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？

文件管理主要功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护。

文件管理的主要任务：管理用户文件和系统文件，方便用户使用，保证文件安全性。