1. 操作系統概述
操作系統定義
- 操作系統是管理計算機硬件和軟件資源的計算機程序，管理配置內存、決定資源共需順序、控制輸入輸出設備等、操作系統提供讓用戶和系統交互的操作界面
操作系統的基本功能
- 操作系統統一管理計算機資源(處理器資源、存儲器資源、IO設備資源、文件資源)
- 用戶無需面向硬件接口編程、IO設備管理軟件、提供讀寫接口、文件管理軟件，提供操作文件接口
- 操作系統提供了用戶與計算機之間的接口(圖像窗口形式、命令形式、系統調用形式)
操作系統的相關概念
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併發性:
1. 並行是指兩個或多個事件可以在同一時刻發生（由於一個CPU同時只能處理一個程序，宏觀併發，微觀程序交替運行）
2. 併發是指兩個或多個事件可以在同一時間間隔發生（如果有多個處理器，可實現並行） -
共享性
1. 共享性表現爲操作系統中內存資源可供多個併發的進程共同使用，這種形式稱之爲資源共享
2. 互斥共享性，當A程序被佔用時，其他想使用只能等待(例:打印機)
3. 同時訪問形式，某種資源在一段時間內併發被多個程序訪問，這種“同時”是宏觀的，從宏觀上看該資源可以被同時訪問 -
虛擬性
1. 虛擬性表現爲把一個物理實體轉變爲若干個邏輯實體
2. 物理實體是真實存在，邏輯實體是虛擬性
3. 虛擬機的技術主要有時分複用技術和空分複用技術
4. 時分複用技術: 資源在時間上進行復用，不同程序併發使用，多道程序分時使用計算機上的硬件資源
5. 空分複用技術: 空分複用技術用來實現虛擬磁盤、虛擬內存、在邏輯上擴大程序的存儲容量/內存，提高資源的利用率，提升編程效率, 將物理磁盤虛擬爲邏輯磁盤C、D、E -
異步性
1. 在多道程序環境下，允許多個進程併發執行，進程在使用資源時可能需要等待或放棄
- 多道程序設計
- 多道程序設計是指在計算機內存中同時存放多個程序
- 多道程序在計算機的管理程序之下相互穿插運行
2. 操作系統的發展過程
無操作系統的計算機系統
- 用戶獨佔全機，資源利用率滴
- CPU等待用戶，通過人工卸取紙帶、卡片
單道批處理系統
- 單道性，內存中只有一道程序運行CPU和IO，對計算爲主的作業，外設空間; 對I/O爲主的作業，CPU空閒
- 順序性，磁帶上的各道作業是順序地進入內存
多道批處理系統
- 多道性，同時存放多個作業，並允許併發執行
- 無序性，多個作業完成的先後順序與他們進入內存的順序之間無嚴格對應關係
- 調度性，從後備隊列進入內存，進程調度，分配處理機運行
- 宏觀上併發，微觀上串行，cpu只能同時運行一個程序
分時系統
- 在一臺計算機上連接多個帶有顯示器和鍵盤的終端，同時允許多個用戶共享主機中的資源
- 多路性，宏觀上多個用戶同時工作，微觀上多個終端輪轉時間片
- 獨立性，各個用戶互不干擾
- 及時性，用戶請求儘快響應(2~3秒)，不一定及時
實時系統
- 多路性，表現爲對多個對象的信息採集和控制
- 獨立性，表現爲對多個對象的互不干擾（溫度、壓力採集）
- 及時性，規定時間內響應外部事件
網絡操作系統
- 在操作系統的基礎之上增加網絡功能實現的，通過網絡協議，實現多個計算機通信和資源共享
- 網絡OS的模式分爲兩類：
（1）客戶/服務器(C/S)模式
（2）對等模式，各站點是對等的，既是“客戶”，又是“服務器”
分佈式操作系統
- 由多個分散的處理單元經互聯網絡的連接而形成的系統