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描述一下你所了解的操作系统的概念

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本节首先介绍计算机系统,然后分别叙述操作系统的定义、特征、功能以及研究操作系 统的几种观点。
一、计算机系统
计算机系统是一种可以按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统。广义的计算机系统包含机械式系统电子式系统两类。在电子式系统中,还可以划分为模拟式和数字式两种计算机系统。我们在这里讨论的是数字电子计算机系统,简称计 算机系统。
计算机系统包括硬件(子)系统和软件(子)系统硬件系统是计算机系统赖以工作的实体。软件系统保证计算机系统按用户指定的要求协调工作。这两个部分构成了计算机系统的资源。因此,计算机系统的资源包括两大类:硬件资源和软件资源。
中央处理器(CPU)、内存储器(又称主存)、外存储器(磁盘、磁带等)以及各种类 型的输入输出设备(键盘、鼠标、显示器、打印机等)组成了计算机硬件系统;而各种程序和数据则组成了计算机的软件系统,如图1-1所示。
在利用计算机系统处理各种问题之前,首先要有用于处理、解决相关问题的程序。这些程序的来源可以多种多样,比如自行开发、购买等。任何一个程序在计算机系统中执行前, 必须先要得到计算机系统的内存空间后才能被装人内存。这些程序的执行要依靠中央处理器。程序在执行的过程中需要调用公共服务子程序和共享文件,还要使用各种计算机外部设 备,用以完成信息的辅r入和输出。这里的中央处理器、内存空间、公共服务子程序和共享文 件以及计算机外部设备等都是计算机系统中的资源。可见,任何程序的执行都要占用计算机系统的资源。
各个程序对计算机资源的要求和使用是不同的,不同用户对计算机资源的请求和使用中还可能会发生冲突。比如,正当一个用户在使用打印机时,另外一个用户也要求使用这台打 印机。可以想象,如果没有一种方法或规则对用户使用打印机的要求进行管理,肯定会引起 混乱。对一台打印机的使用需要进行管理,同样,对计算机系统中的其他资源也需要进行管 理。适当地控制和协调计算机资源的分配是必要的。
用户在使用计算机系统时,当然希望计算机能够按照用户的要求工作,控制程序按照用 户各自的意愿执行。所以,计算机系统必须有识别用户要求的能力,还必须具有对不同用户 进行不同控制执行的能力。
在计算机系统中,集中了资源管理功能和控制程序执行功能的一种软件,称为操作系统。
二、操作系统的定义

本节给出操作系统的定义如下:
操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它是这样一些程序模块的集合。它们能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源,合理地组织计算机工作流程,控制程序的执行,并向用户提供各种服务功能,使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机,并使整个 计算机系统能高效地运行。
从操作系统的表现形式上看,操作系统是一个大型软件程序,其中有大量的为实现操作系统各项功能的软件程序,这些软件程序从设计和结构角度看,它们通常是模块化的。有的操作系统带有内核,其内核也由各种程序模块组成。有的操作系统本身是层次化的,每一个 层次的程序通常也是模块化的。还有的操作系统是客户/服务器结构的,而服务器或客户机内部程序一般也是模块化的。总结起来,操作系统这样一个大型软件程序,是具有各种功能 的、大量程序模块的集合。
操作系统的任务之一是组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源。在操作系统内部, 为了掌握整个计算机系统的硬件和软件资源,设计了各种不同类型的表格或数据结构,将所有的硬件和软件资源一一加以登记,资源的名称、类型、数量、用途、完好状态以及目前使 用状态等所有信息,均在有关数据结构中保存,并动态地、实时地不断更新着这些数据。记录数据的目的是:让操作系统根据用户对各种资源的需求情况,资源的当前分配和使用情况 以及有关的资源调度策略,对资源进行有效的组织和管理
这里,“有效”是指操作系统在管理计算机资源时要考虑到系统运行的效率和资源的利用率。要尽可能提高中央处理器的利用率,让它尽可能少的空转,应该在保证访问效能的前 提下尽可能有效利用其他资源,例如减少对内存、硬盘空间的浪费等。
在计算机系统中,不同的用户有不同的要求,系统中的作业有大有小。有的作业需要运算时间长,有的作业有大量的信息需要打印输出,有的事件需要立即处理。比如,笔记本电 脑的电池还有30秒钟即将没电了,需要立即通知用户,要么给笔记本电脑提供新的电源, 要么赶紧保存重要的文档。而有的事件推迟一些时间处理,不会引起什么大的乱子,比如, 通知用户信箱中刚刚收到一封电子邮件,早10秒钟发出通知还是晚10秒钟发出通知,估计不会对用户有造成多大的影响。操作系统应该根据用户不同的要求,作业的各自特点以及紧 急程度等,合理地组织计算机工作流程,控制程序的执行。
这里“合理”是指操作系统要“公平”对待不同的用户程序,保证系统不发生“死 锁”和“饥饿”的现象。 .
操作系统另一项重要任务,是向用户提供各种服务功能。一方面,向程序开发人员提供 高效的编程接口,另一方面,向使用计算机系统的用户提供接口,使得用户能够灵活、方 便、有效地使用计算机。
在这里,“方便”是指操作系统的人机界面要考虑到用户使用界面和程序编程接口两个. 方面的易用性、易学性和易维护性

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