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    什麼是操作系統 (OS)

     

    操作系統(Operating System,簡稱OS)的出現、使用和發展是近四十年計算機軟件的一大進步。 雖然操作系統目前還沒有嚴格的定義,但普遍認為操作系統是用來管理系統資源、控製程序執行、改進人機界面、提供各種服務、合理組織計算機工作流、提供一個良好的操作環境,讓用戶有效地使用電腦。 一個系統軟件。

     

    隨著當今計算機的發展,從個人計算機到超級計算機,無一例外都配備了一個或多個操作系統。 操作系統已成為現代計算機系統不可分割的重要組成部分。 它為人們建立了各種應用環境。 奠定了重要的基礎。 配置操作系統的主要目標可以概括如下: 1. 方便用戶使用。 操作系統通過在用戶和計算機之間提供友好的界面來方便用戶使用。 2. 擴展機器功能。 OS通過擴展和改造硬件設施和提供新服務來擴展機器功能。 3. 管理系統資源。 操作系統有效地管理系統中的所有硬件和軟件資源,使其得到充分利用。 4. 提高系統效率。 操作系統合理組織計算機的工作進程,以提​​高系統性能和系統效率。 5. 構建開放環境。 操作系統按照相關國際標准設計和構建,以創造一個開放的環境。 其含義主要是指:遵循相關的國際標準(如開放通信標準、開放用戶界面標準、開放線程庫標準等); 支持架構的可擴展性和可擴展性; 支持不同平台上的應用程序 可移植性和互操作性。

     

    計算機系統包括兩部分:硬件和軟件。 硬件是所有軟件操作的物質基礎。 軟件可以充分發揮硬件潛力,擴展硬件功能,完成各種系統和應用任務。 兩者相互促進,相得益彰,缺一不可。 每一層都有一套功能,並提供相應的接口。 該接口隱藏了層內的實現細節,並提供了層外的使用約定。 硬件層提供基本的計算資源,包括處理器、寄存器、內存和各種I/O設施和設備。 這些設施和設備構成了計算機系統的硬件,可以根據用戶的需要接收和存儲信息,數據處理和輸出計算結果是操作系統和軟件的基礎。 操作系統層通常是最接近硬件的軟件層。 它首次擴展和改造了計算機硬件。 主要完成資源的調度與分配、信息的訪問與保護、並發活動的協調與控制。 操作系統是上層其他軟件運行的基礎,為編譯器、數據庫管理系統等系統程序的設計者提供強有力的支持。 系統程序層的工作基礎建立在操作系統修改和擴展的機器上。 利用操作系統提供的擴展指令集,可以方便地實現各種語言處理程序、數據庫管理系統等系統程序。 此外,還提供了多種實用程序,如鍊接組裝程序、庫管理程序、診斷故障排除程序、分類/組合程序等,供用戶使用。 應用層解決用戶特定的或不同的應用需求。 應用開發者使用編程語言表達應用問題,開發各種應用,快捷方便。 最終用戶通過應用程序與計算機系統進行交互,以解決他的應用程序問題。

     

    操作系統的作用和功能操作系統在計算機系統中的作用可以從三個方面來理解:操作系統是用戶與計算機硬件之間的接口。 操作系統為用戶提供了一個虛擬機(Virtual Machine)。 操作系統是計算機系統的資源管理器。

     

    操作系統的主要特點: 1.並發(concurrence) 2.共享(sharing) 3.異步(asynchronism) 4.虛擬(virtual)

     

    操作系統的演變

    What is an operating system (OS)

     

    1.串行處理系統

    在早期的計算機中,從 1940 年代末到 1950 年代中期,程序員直接接觸硬件,根本沒有操作系統。 計算機在控制台上運行,控制台集成了指示器、各種開關、一些輸入設備和打印機。 用機器碼編寫的程序由輸入設備和讀卡器加載。 當程序因錯誤而暫停時,通過指示燈顯示錯誤位置。 程序員可以通過檢查寄存器和主存儲器找到錯誤的原因。 如果程序正常執行,結果將輸出到打印機。

     

    2.簡單的批處理系統

    早期的計算機非常昂貴,因此充分利用它們很重要。 早期計算機的板載安排和自下而上的時間造成的時間精力是無法接受的。 為了改善上述情況,產生了批處理系統的概念。 第一個批處理系統是在 1950 年代中期生產的,由通用汽車公司開發,並在 IBM 701 計算機上使用。 這個概念後來被 IBM 的客戶改進並應用到 IBM 704 中。到 1960 年代初,一些業主自行開發了批處理系統。 IBM 為 7090/7094 計算機配置的操作系統 IBSYS 尤其以其對其他系統的廣泛影響而聞名。 簡單批處理系統的中心思想是通過應用一個叫做監視器的軟件,用戶不需要直接觸摸機器,而是先通過卡帆和紙帶機將作業提交給計算機控制器,並且監視器將作業組織在一起形成一批作業,然後將整批作業放到監視器管理的輸入設備上。 每當作業被執行並返回到監視器時,監視器就會自動加載下一個作業。

     

    3. 多程序批處理系統

     

    4. 分時系統

    使用多程序設計技術,可以高效地執行作業的批處理。 但是,對於很多工作,比如事務處理,都需要提供一種用戶與計算機直接交互的方式。

     

    5. 實時系統

    多通道批處理系統和分時系統雖然已經能夠獲得令人滿意的資源利用率和響應時間,但仍不能滿足實時控制和實時信息處理的需要,如導彈制導系統、飛機票務系統、信息檢索系統等,從而產生了實時系統。

     

     

     

     

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