1.熟悉的操作系统举例
2.操作系统的层次结构
3.操作系统的概念
- 是系统最基本最核心的软件,属于系统软件
- 控制和管理整个计算机的硬件和软件资源
- 合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配
- 为用户和其它软件提供方便的接口和环境
4.操作系统的功能和目标
- 先放一张思维导图,大致知道操作系统的具体功能和目标,然后再一一展开叙述。
用一个直观的例子来理解上述图中操作系统的功能:
- 我们假设:用户是雇主,操作系统是工人(用来操作机器),计算机是机器(由处理机(CPU)、存储器、设备、文件几个部件构成)
- 工人有熟练的技能去控制和协调各个部件的工作,这就是操作系统对资源的管理
- 同时,工人必须接受雇主的命令,这就是“接口”
- 有了工人,机器就能发挥更大的作用,因此工人就成了“扩充机器”
- 工人操作机器、机器有了更大的作用比如GUI界面,于是工人便成了扩充机器,去扩充GUI界面等功能
(1)作为计算机系统资源的管理者
管理软硬件资源、合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配
1.处理器(CPU)管理
- 在多道程序环境下,cpu的分配和运行都以进程(或线程)为基本单位,因此对cpu的管理可理解为对进程的管理。进程管理的主要功能包括进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等。附上一张图理解对进程的管理。
2.存储器管理
- 为多道程序的运行提供良好的环境,方便用户使用及提高内存的利用率,主要包括内存分配与回收、地址映射、内存保护与共享和内存扩充等功能。
3.文件管理
- 计算机中所有的信息都是以文件的形式存在的,操作系统中负责文件的管理的部分称为文件系统,文件管理包括文件存储空间的管理、目录管理及文件读写管理和保护等。
4.设备管理
- 设备管理的主要任务是完成用户的I/O请求,方便用户使用各种设备,并提高设备的利用率,主要包括缓存管理、设备分配、设备处理和虚拟设备等功能。
- 以上4种管理功能都由“工人”负责,“雇主”无序关注。
(2)作为用户与计算机硬件系统之间的接口
- 为了让用户方便、快捷、可靠的操作计算机硬件并执行自己的程序,操作系统提供了用户接口
- 操作系统提供的接口分为两类:命令接口和程序接口
- 命令接口:用户可以直接使用的,利用这些操作命令来组织和控制作业的执行
- 程序接口:用户通过程序间接使用的,编程人员可以使用它们来请求操作系统服务
1.命令接口
命令接口分为两类:联机命令接口和脱机命令接口,用户可以直接调用
联机命令接口:又称交互式命令接口,适用于分时或实时系统的接口,由一组键盘操作命令组成。用户输入一条指令,操作系统就执行一条指令;
脱机命令接口:又称批处理接口,使用于批处理系统,由一组作业控制命令组成。用户输入一堆指令,操作系统运行一堆指令。在操作系统运行这些命令时用户不可干预。
批处理(Batch),也称为批处理脚本。顾名思义,批处理就是对某对象进行批量的处理,通常被认为是一种简化的脚本语言,它应用于DOS和Windows系统中。批处理文件的扩展名为bat 。
2.程序接口
- 程序接口:由一组系统调用(也称广义指令)组成
- 用户通过在程序中使用这些系统调用来请求操作系统为其提供服务,只能通过用户程序间接调用
- 如使用各种外部设备、申请分配和回收内存及其它各种要求
动态链接库英文为DLL,是Dynamic Link Library的缩写。DLL是一个包含可由多个程序,同时使用的代码和数据的库。
- 比如常见的图形用户界面程序接口GUI
系统调用 = 系统调用命令 = 广义指令
3.作为扩充机器(虚拟机)
- 没有任何软件支持的计算机称为裸机
- 覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚拟机