操作系统概述

1、在计算机上配置操作系统的目的有以下几点：

---- 提供用户与计算机硬件系统之间的接口，使计算机系统更易于使用。

---- 有效的控制和管理计算机系统中的各种硬件和软件资源，使之得到更有效的利用。

---- 合理的组织计算机系统的工作流程，以改善系统性能。

2、操作系统的基本特征

----并发性

并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在多道程序环境下，并发性是指宏观上在一段时间内

有多道程序在同时运行，但在单处理器系统中，每一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是交替执行的。   

程序的并发执行能有效改善系统资源利用率，但会使系统复杂化，因此操作系统必须具有控制和管理各种并发活动的能力。

并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。

----共享性

资源共享是指系统中的硬件和软件资源不再为某个程序所独占，而是由多个并发执行的程序共同使用。

并发和共享是操作系统的两个最基本的特征，它们之间互为存在条件。

一方面，资源的共享是以程序的并发执行为前提，若系统不允许程序的并发执行，自然不存在资源共享问题。

另一方面，若系统不能对资源共享实施有效的管理，也必将影响到程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。

----虚拟性

操作系统中的虚拟性是指通过某种技术把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。

物理实体是实际存在的，而逻辑上的对应物只是用户的一种感觉。

例如，在操作系统中引入多道程序设计技术后，虽然系统中只有一个CPU，每次只能执行一道程序，但通过分时技术，在一段时间间隔内，

宏观上这个CPU能同时运行多道程序。

这样给用户的感觉是每道程序都有一个CPU为它服务，即多道程序设计技术可以把一台物理上的CPU虚拟为多台逻辑上的CPU。

----不确定性

在多道程序环境中，由于资源等因素的限制，程序是以走走停停的方式运行的。系统中的每个程序何时执行，多个程序间的执行顺序以及

完成每道程序所需的时间都是不确定的，是不可预知的。

3、操作系统的功能

从资源管理的角度看，操作系统应具有：处理器管理，存储器管理，设备管理和文件管理4大资源管理的功能。

----处理器管理

处理器管理的主要任务是对处理器的分配和运行实施有效的管理。

在多道程序环境下，处理器的分配和运行是以进程为基本单位，因此对处理器的管理主要归结为对进程的管理。

进程管理应实现下述主要功能：

1）进程控制：负责进程的创建、撤销及状态转换等。

2）进程同步：对并发执行的进程进行协调。

3）进程通信：负责完成进程间的信息交换。

4）进程调度：按一定算法进行处理器分配。

----存储器管理

存储器管理的主要任务是对内存进行分配、保护和扩充。存储器管理应实现下述主要功能：

1）内存分配：按一定的策略为每道程序分配内存，并在程序运行结束时回收内存。

2）内存保护：保证各道程序在自己的内存区域内运行而不相互干扰。

3）地址变换：实现逻辑地址到物理地址的转换。

4）内存扩充：为允许大型作业或多个作业的运行，必须借助虚拟存储技术来获得增加内存的效果。

----设备管理

设备管理的主要任务是对系统内的I/O设备进行管理，为用户分配设备，使设备与处理器并行工作，方便用户使用设备。

设备管理应具有下述功能：

1）设备分配：根据一定的设备分配原则对设备进行分配。

                        为了使设备与主机并行工作，常需采用缓冲技术和虚拟技术。

2）设备传输控制：实现物理的输入/输出操作，即启动设备、中断设备、结束设备等。

3）设备独立性：用户向系统申请的设备与实际操作的物理设备无关。

----文件管理

文件管理的主要任务是有效的支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享、保密和保护等问题。

文件管理应实现下述功能：

1）文件存储空间的管理：负责对文件存储空间进行管理，包括存储空间的分配与回收等。

2）目录管理：目录是为方便文件管理而设置的数据结构，它能提供按名存取的功能。

3）文件操作管理：实现文件的操作，负责完成数据的读写。

4）文件保护：提供文件保护功能，防止文件遭到破坏。