操作系统原理(一) —— 概述

操作系统的定义

操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合

• 它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源
• 合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能
• 使得用户能够灵活、方便地使用计算机，使整个计算机系统高效率运行

操作系统的作用

■ 有效地管理资源

• 怎样管理资源？

  • 跟踪记录资源的使用状况。如：哪些资源空闲，分配给谁使用，允许使用多长时间等。
  • 确定资源分配策略。静态分配策略或者动态分配策略
  • 实施资源的分配和回收
  • 提高资源利用率
  • 保护资源的使用
  • 协调多个进程对资源请求的冲突

• 五大基本功能

  • 进程管理：进程线程状态、控制、同步互斥、通信、调度
  • 存储管理：分配/回收、地址转换、存储保护、内存扩充
  • 文件管理：文件目录、文件操作、磁盘空间 、文件存取控制
  • 设备管理：设备驱动、分配回收、缓冲技术
  • 用户接口：系统命令、编程接口

■ 通过命令接口、编程 接口等为用户提供各种功能服务

• 操作系统为用户提供了一组功能强大、方便易用的命令或系统调用。
• 典型的服务：进程的创建、执行；文件和目录的操作；I/O 设备的使用；各类统计信息

■ 对硬件机器的扩展

• 操作系统是硬件之上的第一层软件。

  

• 操作系统在应用程序与硬件之间建立了一个等价的扩展机器（虚拟机）。
• 对硬件抽象，提高可移植性；比底层硬件更容易编程。

  

操作的主要特征

• 并发：处理多个同时性活动的能力。
• 共享：操作系统与多个用户的程序共同使用计算机系统中的资源（共享有限的系统资源）。
• 虚拟：一个物理实体映射为若干个对应的逻辑实体（分时或分空间）。虚拟是操作系统管理系统资源的重要手段，可提高资源利用率
• 随机：操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进行响应并处理。

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