操作系统的定义

操作系统是加载在硬件之上、支持其它软件并控制和管理计算机系统内各种软、硬件资源、有效地组织各个程序运行的系统软件或称程序集合

操作系统的设计目标

为用户提供方便性、有效性、可扩展性、开放性等特征 方便性:通过鼠标、系统命令或系统调用等简单操作便可完成所希望的复杂要求(包括网上信息查询)。 有效性:实现CPU、I/O设备等的并行操作、对内/外存中存放的信息进行统一管理,避免无序和空间的浪费 可扩展性:允许在不妨碍服务前提下,开发、测试和引进新的系统功能 开放性

操作系统的发展历程

最初是手工操作阶段,需要人工干预,单用户独占全部资源,有严重的缺点,此时尚未形成操作系统 批处理阶段。早期批处理分为联机和脱机两类,其主要区别在与I/O是否受主机控制 执行系统阶段。有了中断和通道,实现了主机与输入输出的并行操作以及系统输入输出控制程序和中断处理程序永驻内存成为执行程序

操作系统的分类.

  1. 多道批处理操作系统 优点: 系统资源利用率比较高。 吞吐率高 缺点: 没有交互能力,用户无法干预自己作业的运行,使用起来不方便。 用户作业可能需要等待很长时间才能得到运行
  2. 分时操作系统 支持多道程序,以联机操作为标志的操作系统 特征: 多路性/同时性: 宏观上同时有多个用户在运行 交互性: 在终端上编辑、运行程序,或其它操作 独占性: 每个用户一个终端,独立操作,互不干扰 及时性: 在很短时间内得到响应,小于2~3秒
  3. 实时操作系统
  4. 通用操作系统 系统应用范围更广泛,处理能力更强
  5. 网络操作系统 网络操作系统一般建立在各主机的本地操作系统(网络中各计算机配有独立操作系统)基础之上,其功能是实现网络操作、资源共享和保护、网络服务和网络接口等
  6. 分布式操作系统 分布式系统除通信之外具有与网络不同的5个方面的特征: 分布式处理:资源、功能、任务及控制都分散在各个处理机上(网络没有此特征),这要求连网的计算机有一个统一的操作系统) 透明性: 系统中各子任务的执行位置、资源位置等对用户是透明的。网络也具备透明性,但主要指操作实现上的。 并行性:分布式系统可以并行处理多个子任务,以达到共同完成某个人物,加快了整体任务的完成 共享性: 分布在各个计算机上的软、硬件资源可供整个系统所共享,并以透明的方式访问(网络系统所没有。网络系统的共享多半是指在服务器上的)。 健壮性: 分布式系统处理和控制功能都是分布的,任何结点上的故障,对整体系统影响不大。
  7. 微机操作系统 在微机上配置的操作系统就称为微机操作系统,可以分为单用户和多用户两类
  8. 嵌入式操作系统 以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统,大多用于专用控制方面。 特征: 系统内核小: 由于是应用于小型电子装置,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多 专用性强: 个性化很强,软件系统和硬件结合非常紧密 系统精简: 一般没有系统软件和应用软件的明显区分,以安全可靠为主 高实时性: 这是嵌入式软件的基本要求,而且软件要求固态存储,以提高速度。
  9. 多处理机操作系统 而分为对称(无主从关系)和非对称(有主从关系)两种

操作系统应具备的主要功能

作业管理 进程管理 处理机管理 存储器管理 设备管理 文件管理 用户接口管理 系统安全考虑 网络处理功能

操作系统的基本特征

并发性 在多道程序环境下,是指在一段时间内可有多道程序同时运行。是一个宏观上概念,微观上是串行的 资源共享性 资源可共享,但由于资源的属性不同,共享方式分为互斥共享方式和同时共享方式 异步性 异步性是指系统中发生的各种事件的发生顺序不可预测性

操作系统的作用可表现为哪几个方面?

操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口 操作系统作为计算机系统资源的管理者 操作系统作为扩充机器.

试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?

不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要

试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?

用户的需要. 即对用户来说,更好的满足了人-机交互,共享主机以及便于用户上机的需求.

实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?

关键问题:及时接收,及时处理 对于及时接收,只需在系统中设置一多路卡,多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据 对于及时处理,应使所有的用户作业都直接进入内存,在不长的时间内,能使每个作业都运行一次

为什么要引入实时操作系统?

更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要




注:

  1. 内容仅供参考
  2. 参考教材:《计算机操作系统》(汤小丹)(第四版)
  3. 考试前匆忙整理,比较粗糙,请多担待
  4. 如有错误,请联系我