一、 什么是操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)：是一種復(fù)雜的系統(tǒng)軟件，是不同程序代碼、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)初始化文件的集合，可執(zhí)行。

操作系統(tǒng)是用戶與硬件之間的接口：操作系統(tǒng)與硬件部分相互作用，并且為運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用程序提供執(zhí)行環(huán)境

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?資源的管理理者：

• 處理理機(jī)管理：決定把處理機(jī)先給哪個(gè)程序?，后給哪個(gè)程序?
• 內(nèi)存管理：給程序分配內(nèi)存空間
• 設(shè)備管理：完成怎么分配設(shè)備，分配哪臺(tái)設(shè)備，怎么和設(shè)備連接等
• 文件管理：為每個(gè)?件分配空間、建??錄，對(duì)?錄進(jìn)?組織管理 以及根據(jù)?戶請(qǐng)求從外存讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫?外存

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二、 操作系統(tǒng)的發(fā)展

單道 批處理系統(tǒng)：

• 單道批處理系統(tǒng)內(nèi)存中只有?道作業(yè)? ? ?
• 特點(diǎn)：?動(dòng)性、順序性、單道性
• 優(yōu)點(diǎn)：減少了等待人工操作的時(shí)間??
• 缺點(diǎn)：CPU資源不能得到充分的利用

多道 批處理系統(tǒng)：由操作系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度程序按?定策略從后備作業(yè)隊(duì)列中選擇若?個(gè)作業(yè) 調(diào)?內(nèi)存，使它們共享CPU和系統(tǒng)中的各種資源

• 特點(diǎn)：多道性、?序性、調(diào)度性、復(fù)雜性
• 優(yōu)點(diǎn)：提搞的CPU、內(nèi)存、I/O設(shè)備的利用率和系統(tǒng)的吞出來
• 缺點(diǎn)：系統(tǒng)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長

分時(shí) 操作系統(tǒng)：允許多個(gè)?戶通過終端機(jī)同時(shí)使?計(jì)算機(jī)，每個(gè)?戶通過終端與主機(jī)交互 時(shí)都能得到快速響應(yīng)

• 特點(diǎn)：多路性、獨(dú)?性、及時(shí)性、交互性

實(shí)時(shí) 操作系統(tǒng)：實(shí)時(shí)系統(tǒng)必須及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成 對(duì)該事件的處理。主要?于實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)信息處理領(lǐng)域

• 特點(diǎn)：多路性、獨(dú)?性、及時(shí)性、交互性、可靠性

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操作系統(tǒng)產(chǎn)品現(xiàn)狀

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?三、?操作系統(tǒng)的特征

現(xiàn)代操作系統(tǒng)都?持多任務(wù)， 具有并發(fā)、共享、虛擬和異步性特征。

• 并發(fā)：兩個(gè)或者多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。主要由于引入多道程序系統(tǒng)，從而使操作系統(tǒng)具有并發(fā)性
• 共享：系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用
• 虛擬：最常用內(nèi)存虛擬化，用戶感覺到的內(nèi)存大于實(shí)際內(nèi)存
• 異步：進(jìn)程以不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)

四、 操作系統(tǒng)的功能

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?內(nèi)存管理：內(nèi)存管理的主要任務(wù)是為多道程序的運(yùn)?提供良好的 環(huán)境，?便?戶使?內(nèi)存，提?內(nèi)存的利?率，以及 從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存以實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)。

1）內(nèi)存分配 ：主要任務(wù)是為每道程序分配內(nèi)存空間，可采?兩種分 配?式，即靜態(tài)分配?式和動(dòng)態(tài)分配?式。靜態(tài)分配?式：先把內(nèi)存劃分為大小數(shù)量固定的區(qū)域之后不在變化。動(dòng)態(tài)分配?式：根據(jù)進(jìn)程實(shí)際請(qǐng)求分配內(nèi)存。

2）內(nèi)存保護(hù)：主要任務(wù)：?是使操作系統(tǒng)內(nèi)核的空間不會(huì)被?戶隨意訪問，以保證系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定；?是確保每道?戶程序都在??的內(nèi)存空間中運(yùn)?，互不?擾。操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存保護(hù)的?式之?： 采?界限寄存器存放允許程序訪問的地址區(qū)間的上限 和下限。

3）地址映射：CPU執(zhí)?程序過程中訪問內(nèi)存時(shí)，需要把程序的邏輯 地址轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢淼刂?#xff0c;這個(gè)轉(zhuǎn)換過程稱為地址映射

4）內(nèi)存擴(kuò)充：借助于虛擬技術(shù)，從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存容量，使系統(tǒng)能 夠向?戶提供?物理內(nèi)存?的存儲(chǔ)容量。

內(nèi)存擴(kuò)充的實(shí)現(xiàn)方式：1、請(qǐng)求調(diào)?： 允許系統(tǒng)在裝??部分?戶程序時(shí)就啟動(dòng)該程序運(yùn) ?，在程序運(yùn)?過程中若發(fā)現(xiàn)要執(zhí)?的指令或訪問的 數(shù)據(jù)尚未裝?內(nèi)存，通過請(qǐng)求調(diào)?將需要指令或數(shù)據(jù) 裝?內(nèi)存；2、置換功能： 在請(qǐng)求調(diào)?時(shí)，若發(fā)現(xiàn)內(nèi)存空間不?，需要先將內(nèi)存 中的?部分內(nèi)容換到外存中，以便騰出內(nèi)存空間裝? 當(dāng)前需要的內(nèi)容。

?進(jìn)程管理：進(jìn)程的描述與組織、進(jìn)程控制、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信 及進(jìn)程調(diào)度

設(shè)備管理：設(shè)備管理主要是完成?戶的I/O請(qǐng)求，為?戶分配I/O設(shè)備。設(shè)備管理具有以下功能： 1）緩沖管理 2）設(shè)備分配 3）設(shè)備處理 4）設(shè)備獨(dú)?性和虛擬設(shè)備（設(shè)備獨(dú)?性功能使應(yīng)?程序獨(dú)?于物理設(shè)備）

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?*************************************************提供用戶接口*****************************

圖形?戶接?：?戶可以輕松地通過選擇窗?、菜單、對(duì)話框、 滾動(dòng)條、圖標(biāo)等簡單的操作來完成對(duì)作業(yè)和任務(wù) 的提交與控制。

?程序接?：系統(tǒng)調(diào)?是?組預(yù)先定義好的模塊，它們提供?條 管道讓應(yīng)?程序或?戶能由此得到核?程序的服務(wù)

系統(tǒng)調(diào)用：操作系統(tǒng)為程序員提供的接口是一組系統(tǒng)調(diào)用

?五、操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

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?六、?指令的執(zhí)行

程序是指令的集合，程序的執(zhí)?就是按照某種控制流執(zhí)?指令的過程。

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?********************************************指令動(dòng)作***************************************************

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统原理之操作系统简介（第一章）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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