【操作系统】操作系统的定义、功能和特征

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定义

  • 负责管理协调硬件、软件等计算机资源的工作

  • 为上层用户、应用程序提供简单易用的服务

  • 是一种系统软件

功能和目标

资源的管理者

  • 处理机管理

  • 存储器管理

  • 文件管理

  • 设备管理

向用户提供服务

命令接口

  • 联机命令接口 用户说一句,系统做一句

  • 脱机命令接口 用户说一堆,系统做一堆

程序接口

  • 由一组系统调用组成

    系统调用=系统调用

  • 如win系统中调用c盘的dll文件,以实现功能

GUI用户图形界面

  • 根据图形来拖拽等动作操作文件

  • 对硬件机器的拓展

补充知识点:进程是一个程序的执行过程,执行前需要将该程序加载到内存中才能被CPU处理。

特征

并发性

  • 并发定义:两个或多个事件同一时间间隔内发生,这些事件宏观上是同时发生的,但微观上是交替发生的

  • 区分并行:两个或多个事件在同一时刻同时发生

  • 操作系统的并发性指计算机系统中同时存在着多个运行着的程序 举例:4核处理器

共享

定义

  • 资源的共享。指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用

方式

互斥共享
  • 系统中的某些资源,虽可提供给多个进程使用,但在一个时间段内只允许一个进程访问该资源

  • 举例:QQ和微信同时开视频,只有一个程序可以调用摄像头

同时共享
  • 系统中的某个资源,允许一个时间段内由多个进程同时对它们进行访问

  • 举例:QQ访问文件A,微信访问文件B,可以同时访问硬盘资源,微观来说交替访问硬盘

并发与共享的关系

  • 两个进程正在并发执行(并发性)

  • 需要共享地访问硬盘资源(共享性)

  • 如果失去并发性,则系统只有一个程序正在运行,则共享性失去存在的意义

  • 如果失去共享性,QQ和微信不能同时访问硬盘资源,就无法实现同时发送文件,也就没有并发性

  • 结论:并发性与共享性互为存在条件

虚拟

定义

把一块物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物,物理实体是实际存在的,而逻辑上对应物是用户感受到的

举例

单核处理器,为什么打开了多个应用程序,却可以同时运行多个程序

分类

时分复用技术

如虚拟处理器 微观上物理机在各个微小的时间段内为各个进程服务

空分复用技术

如虚拟存储器技术

异步

定义

在多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,进程的执行不是一贯到底的 举例:程序处理时,可以先同步返回请求结果,然后异步处理程序

几个相互之间的关系

  • 没有并发与共享,就谈不上虚拟和异步,因此并发和共享是操作系统的两个最基本的特征