操作系统

概念

　　操作系统在计算机系统中充当计算机硬件系统与应用程序之间的界面，所以，操作系统既面向系统资源又面向用户。面向系统资源，操作系统必须尽可能提高资源利用率；面向用户，操作系统必须提供方便易用的用户界面。

　　从系统观点：操作系统是对计算机资源管理；这些资源包括硬件和软件。操作系统向用户提供了而调用简单的服务，掩盖了绝大部分硬件设备复杂的特性和差异，使得用户可以免除大量的乏味的杂务，而把精力集中在自己所要处理的任务上。

　　从软件观点：操作系统是程序和数据结构的集合。操作系统是直接和硬件相邻的层软件，它是大量极其复杂的系统程序和众多的数据结构集成的。

　　从用户观点：操作系统是用户使用计算机的界。操作系统是用户与计算机硬件之间的接口，一般可以分为三种：命令方式，系统调用，图形界面。

主要功能

　　1、处理机管理

　　操作系统处理机管理模块的主要任务是确定对处理机的分配策略，实施对进程或线程的调度和管理。

　　●调度（作业调度、进程调度）

　　●进程控制

　　●进程同步

　　●进程通信

　　2、存储管理

　　存储管理涉及系统另一个紧俏资源——内存，它一方面要为系统进程及各个用户进程提供其运行所需要的内存空间，另一方面还要保证各用户进程之间互不影响，此外，还要保证用户进程不能破坏系统进程，提供内存保护。

　　●内存分配

　　●内存保护

　　●地址映射

　　●内存扩充

　　3、设备管理

　　●缓冲区管理

　　●设备分配

　　●设备驱动

　　●设备无关性

　　4、文件管理

　　操作系统的文件管理子系统是最接近用户的部分，它给用户提供一个方便、快捷、可以共享、同时又提供保护的对文件的使用环境。

　　●文件存储空间管理

　　●文件操作

　　●目录管理

　　●读写管理和存取控制

　　5、网络管理

　　随着计算机网络功能的不断加强，网络的应用不断深入社会的各个角落，操作系统必须提供计算机与网络进行数据传输和网络安全防护的功能。

　　6、提供良好的用户界面

　　操作系统是计算机与用户之间的接口，最终是用户在使用计算机，所以它必须为用户提供一个良好的用户界面。用户界面的好坏是直接关系到操作系统能否得到用户认可的一个不容忽略的关键问题。

　　●命令界面

　　●程序界面

　　●图形界面

分类

　　操作系统按功能可以分为以下几种类型：

　　1、批处理系统

　　2、分时操作系统

　　3、实时操作系统

　　4、网络操作系统

　　5、分布式操作系统

　　6、个人操作系统

特性

　　1．可靠性

　　系统可靠性是指系统发现、诊断、恢复硬件或软件故障的能力，也包括对用户误操作的容错能力。可靠性是用户所看重的重要性能。

　　2．方便性

　　随着计算机的普及，人们对易用性要求越来越重视，它涉及计算机系统使用的简单性、可操作性、可携带性等等。系统的人性化设计越来越受到人们的重视。

　　3．高效率

　　追求高效率和方便用户是操作系统的宗旨，操作系统应使系统资源尽可能高效地得到应用。

　　4．可扩充性

　　操作系统的功能应该不断被加强、被改进、被完善。在引进新的系统组件时不应干扰现有的服务能力，从而能够适应不断发展的应用需求。

　　5．开放性

　　为了能够集成不同厂家生产的计算机及其设备，且能正确有效地协同工作，支持应用程序的可移植性和互操作性，要求操作系统具有开放性。

分层原则

　　●被调用功能在低层：如文件系统管理－－设备管理－－设备驱动程序

　　●活跃功能在低层：提高运行效率

　　●资源管理的公用模块放在层：如缓冲区队列、堆栈操作

　　●存储器管理放在次低层：便于利用虚拟存储功能

　　●层的硬件抽象层：与机器特点紧密相关的软件放在层。如Windows NT中的HAL－－单处理、多处理

　　●资源分配策略和外壳放在最外层，便于修改或适应不同环境