操作系统的基本概念和功能

Posted 2021-02-11 ch-forever

操作系统

一、操作系统简介

二、操作系统的定义

操作系统是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配，以提供给用户和其他软件方便的接口和环境，它是计算机系统中最基本的系统软件。

直观的例子：操作系统的“任务管理器”。

三、操作系统的功能和目标

操作系统的层次结构

• 操作系统作为系统资源的管理者（资源包括软件、硬件、文件等），需要提供什么功能？
• 操作系统作为用户与计算机硬件之间的接口，要为其上层的用户、应用程序提供简单易用的服务，需要实现什么功能？
• 操作系统作为最接近硬件的层次。需要在纯硬件的基础上实现什么功能？

接下来我们分别从者三个角度进行介绍：

（1）作为系统资源的管理者

在操作系统中的作用：向上管理软件，向下管理硬件。

整体概览：

补充知识：进程是一个程序的执行过程。执行前需要将该程序防到内存中，才能被CPU处理。

生活实例说明：用QQ和朋友视频聊天的过程。

（2）作为用户和计算机硬件直接的接口

在操作系统中的作用：向上直接跟用户打交道，直接为用户提供服务。

整体概览：

用户接口

联机命令接口

脱机命令接口

程序接口

程序接口：程序员在程序中调用user32.dll（该调用过程即为系统调用），即可实现创建窗口等功能。只能通过用户程序间接使用。

GUI图形用户界面

用户可以直接使用形象的图形界面进行操作，而不再需要记忆复杂的命令、参数。

例子：在windows操作系统中，删除一个文件夹只需要把文件拖拽到回收站即可。

知识点总结：

（3）作为最接近硬件的层次

需要提供的功能和目标：实现对硬件机器的拓展。

• 没有任何软件支持的计算机成为裸机。在裸机上安装的操作系统，可以提供资源管理功能和方便用户的服务功能，将裸机改造成功能更强、使用更方便的机器。
• 通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器，又称之为虚拟机。

生活实例解释：

可类比于

硬件：锤子 ，锯子，木头，钉子...

操作系统：优秀的工匠

操作系统对硬件机器的拓展：通过优秀的工匠，这些简单的原料可以组织成房子、帆船、匹诺曹。。。

普通用户可以直接使用工匠提供的房子、帆船、匹诺曹，而无需关心这些东西底层是怎么组织起来工作的。