計算機作業系統

**作業系統（operating system，os）**是配置在計算機硬體上的第一層軟體，是對計算機硬體系統的首次擴充

作業系統的主要作用：

1.管理好裝置，提高裝置的利用率和系統的吞吐量

2.為使用者提供和應用程式提供乙個簡單的介面，便於使用者使用

作業系統的目標與應用環境有關

用途要求

查詢系統所用的os

良好的人機互動性

工業控制、**控制以及多**環境下的os

實時性微機上配置的os

使用的方便性

1.1.2 作業系統的作用

1.os作為使用者與計算機硬體系統之間的介面

（1）命令介面

作業系統提供給使用者的一類程式。接收使用者輸入命令，解釋執行並返回給使用者執行結果。

命令介面進行作業控制主要有兩種方式：聯機控制方式和離線控制方式

按作業控制方式的不同可將命令介面分為：聯機命令介面和離線命令介面

聯機命令介面

又稱互動式命令介面，適用於分時或實時系統的介面。它由一組鍵盤操作命令組成

離線命令介面

又稱批處理應用介面，適用於批處理系統，它由一組作業控制命令組成。

（2）程式介面

程式介面由一組系統呼叫（也稱廣義指令）組成，使用者在程式中使用這些系統呼叫來請求作業系統為其提供服務。

系統呼叫

使用者可以通過命令介面、系統呼叫和圖示-視窗方式來使用計算機

1.命令方式：典型的命令列方式有dos系統和unix系統等

2.系統呼叫方式：（system call)為了達到這個目的，核心提供一系列具備預定功能的多核心函式，通過一組稱為系統呼叫的介面呈現給使用者。系統呼叫把應用程式的請求傳給核心，呼叫相應的的核心函式完成所需的處理，將處理結果返回給應用程式

3.圖示-視窗方式：作業系統所提供的圖形化介面

a.處理機管理

b.儲存器管理

c.檔案管理

d.裝置管理

3.實現了對計算機資源的抽象

4.作業系統用作擴充機器

1.1.3 推動作業系統發展的主要動力

由簡單到複雜，由低階向高階的發展。

1.不斷提高計算機資源的利用率

2.方便使用者

3.器件的不斷更新換代

4.計算機體系結構的不斷發展

5.不斷提出新的應用需求1.2.1 未配置作業系統的計算機系統

1.人工操作方式

缺點：

使用者獨佔全機，即一台計算機的全部資源由上機使用者所獨佔

cpu等待人工操作。當使用者進行裝帶（卡）、卸帶（卡）等人工操作時，cpu及記憶體等資源是空閒的

由於程式的輸入和輸出都是在外圍機的控制下完成的，或者說，他們是在脫離主機的的情況下進行的，故稱離線輸入/輸出

缺點：1.減少了cpu的空閒時間

2.提高了i/o速度

1.單道批處理系統（****** batch processing system）的處理過程

1.自動性 2.順序性 3.單道性

系統中資源得不到充分利用

1.2.3 多道批處理系統

1.1.3.1 併發（concurrence）

1.併發與並行

並行性：指兩個或多個事件在同一時刻發生

併發性：指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生

1.3.2 共享（sharing）

1.互斥共享方式

2.同時訪問方式

1.3.3 虛擬（virtual）

1.時分復用技術

2.空分復用技術

1.3.4 非同步（asynchronism）1.4.1 處理機管理功能

1.4.2 儲存器管理功能

1.4.3 裝置管理功能

1.4.4 檔案管理功能1.5.1 傳統作業系統結構

1.5.2 客戶/伺服器模式（client/server model）

1.5.3 物件導向的程式設計（object——orientated programming）

1.5.3 微核心os結構2.1.1前驅圖

計算機作業系統

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