作業系統介紹

2020-07-17     藝麟盛世

原標題:作業系統介紹

一、作業系統的介紹

作業系統是管理計算機硬體與軟體資源的電腦程式,同時也是計算機系統的內核與基石。作業系統需要處理如管理與配置內存、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入設備與輸出設備、操作網絡與管理文件系統等基本事務。作業系統也提供一個讓用戶與系統交互的操作介面。

在計算機中,作業系統是其最基本也是最為重要的基礎性系統軟體。從計算機用戶的角度來說,計算機作業系統體現在其提供的各項服務;從程式設計師的角度來說,其主要是指用戶登錄的介面或者接口;如果從設計人員的角度來說,就是指各式各樣模塊和單元之間的聯繫。經過幾十年以來的發展,計算機作業系統已經由一開始的簡單控制循環體發展成為較為複雜的分布式作業系統,再加上計算機用戶需求的愈發多樣化,計算機作業系統已經成為既複雜而又龐大的計算機軟體系統之一。

二、作業系統的功能

作業系統主要包括以下幾個方面的功能 :

進程管理:其工作主要是進程調度,解決處理器的調度、 分配和回收等問題 。如:根據進程的優先級不同,來決定優先處理哪個進程的數據

存儲管理分為幾種功能:存儲分配,如:內存資源的分配、存儲共享,如:不同進程可以共享內存中的數據等、存儲保護,如:保證內存中的程序只能在指定的存儲區域內活動,互不干擾 、存儲擴張,如:利用虛擬內存技術或者自動覆蓋技術,從邏輯上擴充內存。

設備管理分有以下功能:設備分配,也就是為對應的進程分配合適的設備及相關硬體、設備傳輸控制,主要是控制各種I/O設備和內存或CPU之間的數據傳送 、設備獨立性,又稱設備無關性,是指應用程式獨立於具體使用的物理設備。

文件管理:文件存儲空間的管理,可以簡單理解為,硬碟上哪些地方空著我可以寫入數據,哪些地方的數據刪除了,我可以將空間回收,以便有新的數據寫入時使用,只不過這個是針對於塊的操作、目錄管理 ,讓我們可以按照名字進行存取,提高查詢的速度等、文件操作管理,如:文件的創建,刪除,讀,寫等。文件保護,如:為了防止文件被破壞或修改,針對不同的用戶設置不同的權限。

作業管理是負責處理用戶提交的任何要求。

三、作業系統的分類

計算機的作業系統根據不同的用途分為不同的種類,從功能角度分析,分別有實時系統、批處理系統、分時系統、網絡作業系統等。

實時系統主要是指當外界事件或數據產生時,能夠接受並以足夠快的速度予以處理,其處理的結果又能在規定的時間之內來控制生產過程或對處理系統做出快速響應,調度一切可利用的資源完成實時任務,並控制所有實時任務協調一致運行的作業系統。提供及時響應和高可靠性是其主要特點。常用於工業控制,航空,航天等領域,目前主流的實時作業系統有uc/OS、FreeRTOS、TI DSP/BIOS、RT-Thread

批處理系統在1960年左右出現,是指用戶將一批作業提交給作業系統後就不再干預,由作業系統控制它們自動運行,批處理作業系統不具有交互性,它是為了提高CPU的利用率而提出的一種作業系統。

分時系統可以實現用戶的人機互動需要,多個用戶共同使用一個主機,很大程度上節約了資源成本,如linux

網絡作業系統是向網絡計算機提供服務的特殊的作業系統。藉由網絡達到互相傳遞數據與各種消息,分為伺服器及客戶端,我們日常接觸的windows、linux等也都屬於網絡作業系統範疇

分布式作業系統 簡單來說就是有一堆計算機,各自物理硬體上是獨立的,通過網絡相連,互相通信,通過統一的「中間件」進行協調,共享資源,協同分工完成一件任務的計算機集群

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