操作系统的基本概念

1、什么是操作系统？

操作系统(Operation System)： 简称OS，是管理计算机【硬件】与【软件】资源的计算机程序。

2、操作系统的功能有哪些？

1、与硬件交互。

2、对资源共享进行调度管理。

3、解决并发操作处理中内存存在的协调问题。

4、数据结构复杂，外部接口多样化，便于用户反复使用。

5、实现了对计算机资源的抽象/作为扩充机器。

3、操作系统作为系统软件，做了那些事情？

1、管理与配置内存。

2、决定系统资源供需的优先次序。

3、控制输入设备与输出设备。

4、操作网络与管理文件系统等基本事务。

5、提供一个让用户与系统交互的操作界面。

4、操作系统有哪些特征？

1、OS的并发性(Concurrence)

• 同一时间间隔内执行和调度多个程序的能力
  • 宏观上，处理机同时执行多道程序
  • 微观上，处理及在多道程序间告诉切换(分时交替执行)
  • 关注单个处理机在同一个时间段内处理任务数量的能力 相似概念：并行

并发：同一时间间隔(时间段)发生的事件数量

并行：同一时刻(时间点)发生的事件数量

2、OS的共享性 即资源共享，系统中的资源供多个【并发执行】的应用程序共同使用

• 同时访问方式：同一时间段允许多个程序同时访问共享资源。
• 互斥共享方式：也叫独占式，允许多个程序在同一个共享资源上独立而互不干扰的工作
• 常见的共享设备：共享打印机、音频设备、视频设备

并发和共享互为存在条件

• 共享性要求OS中同时运行着多道程序
  • 若只有单道程序正在运行，则不存在共享的可能
• 并发性难以避免的导致多道程序同时访问同一个资源
  • 若多道程序无法共享部分资源(比如磁盘)，则无法并发 3、OS的虚拟技术

使用某种技术把一个物理实体变成多个逻辑上的对应物。

• 时分复用技术(TDM,Time Division Multiplexing)
  • 虚拟处理机技术：“四核八线程”
  • 虚拟设备技术：虚拟打印机
• 空分复用技术(SDM,Space Division Multiplexing)
  • 虚拟磁盘技术：将一块硬盘虚拟出若干个卷
  • 虚拟存储器技术 4、OS的异步性

多道程序环境下，允许多个程序并发执行；

单处理机环境下，多个程序分时交替执行；

• 程序执行的不可预知性
  • 获得运行的时机
  • 因何暂停
  • 每道程序需要多少时间
  • 不同程序的性能，比如计算多少，I/O多少
• 宏观上“一气呵成”，微观上“走走停停”

5、操作系统的目标是什么？

1、有效性

• 管理系统资源
  • 提高系统资源利用率
  • 提高系统的吞吐量(单位时间内的工作量)

2、方便性

提供图形界面化的工具，方便用户使用

3、可扩充性

能够适应新的设备

4、开放性

能够兼容不同的软件硬件的标准